工业微波加热腔的结构优化设计

微波加热在工业生产中有着广泛的应用,但是微波加热的过程中容易出现加热不均匀现象,因此研究分析微波加热不均匀的情况具有重要意义。文章通过使用基于有限元的多物理仿真软件——COMSOL Multiphysics进行仿真,从工业微波加热腔体模型、加热负载位置及激励源的个数方向出发,考虑其对微波加热均匀性的影响。从数值仿真结果可以得到,相比于圆柱腔体和梯形腔体微波加热腔,长方体微波加热腔体在温度均匀性上更具有优势;进一步通过比较长方体微波加热腔在不同负载高度的方差均值数据和平均温度数据,当载体高度h=0.12 m时的加热均匀性较好。此外通过对比不同激励源个数对微波加热均匀性的影响,当激励源为15个时的均匀性较好,该研究对于研究工业微波加热的均匀性有一定的参考价值。

局域共振型五模超构材料的低频声波调控方法

五模超构材料是一类具有固体结构与"流体"特性的人工微结构,由于较好的压缩波与剪切波的解耦合能力、较低的填充率、丰富的晶格构型及可调参数较多等特点,在声波/弹性波隐身衣、声学波导、声学超构表面等声波调控领域具有潜在应用。由单质材料组成的五模超构材料可以被看作是布拉格散射型的声子晶体,其工作频率在高频波段,而目前针对低频声波调控的五模超构材料的研究还比较少。从3个部分介绍局域共振型五模超构材料的低频声波调控方法和研究进展:首先,对五模超构材料的基本概念及国内外研究现状进行介绍;其次,对两种局域共振型五模超构材料的设计及数值计算过程、能带结构及带隙调控方法进行介绍;最后,对五模超构材料的样件加工技术及测试手段进行介绍,并对局域共振型五模超构材料研究中亟待解决的科学及工程问题进行总结及展望,期望为后续五模超构材料在低频声波控制领域的研究及工程应用提供参考。