A45L微波爐煮食性能提升研究

　　微波爐的煮食性能是微波爐整體品質(zhì)的關(guān)鍵。A45L微波爐玻璃盤的中心溫度較低，導(dǎo)致煮食性能較差，影響微波爐的整體品質(zhì)。本文使用電磁仿真軟件HFSS對A45L轉(zhuǎn)盤微波爐實體建模，仿真研究腔體尺寸和波導(dǎo)口變化對微波爐電磁性能的影響。研究得出，當(dāng)采用新型波導(dǎo)口時，玻璃盤的中心溫度可以明顯升高7.5%，微波爐的煮食特性可以明顯提升22%以上。

　　轉(zhuǎn)盤微波爐是通過腔體側(cè)面的波導(dǎo)口將微波能量饋入到腔體中，腔體底部安裝有與電機(jī)相連的三凸起式轉(zhuǎn)軸，上置玻璃盤，由玻璃盤的均勻旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)食物的加熱。轉(zhuǎn)盤微波爐中食物的各部位隨著玻璃盤的轉(zhuǎn)動不斷交替而處于微波場的不同位置，其吸收的微波能量均勻，從而可改善食物加熱的周向不均勻性，但是徑向不均勻性并沒有隨著轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)而改善。A45L微波爐的煮食性能51.2分，煮食性能不夠理想。

　　通過對A45L轉(zhuǎn)盤微波爐進(jìn)行仿真研究，提出了新波導(dǎo)口的方案，實現(xiàn)了微波爐煮食性能的提升。

1、微波爐諧振腔仿真理論研究

　　轉(zhuǎn)盤微波爐仿真匹配主要是基于諧振腔的微擾理論。微波諧振器一般是由任意形狀的電壁或者磁壁所限定的體積，其內(nèi)產(chǎn)生微波電磁振蕩。對諧振腔而言，當(dāng)其形狀發(fā)生微小變化時，或者在腔內(nèi)引入小介質(zhì)片或者金屬材料，都會使諧振腔的諧振頻率發(fā)生微小偏移，即諧振腔的微擾。

圖1　諧振腔微擾

　　微擾法通常涉及兩個問題：未微擾的問題，其解為已知。微擾問題，與未微擾的問題稍有不同，其解是未知的，可借助未微擾問題的已知解來求其近似解。

　　如圖1所示的諧振腔，微擾前的體積為V0 ，內(nèi)壁面積為S0 ，腔內(nèi)介電常數(shù)和導(dǎo)磁系數(shù)分別為ε0 、μ0 ，腔內(nèi)的電場、磁場和諧振頻率分別為E0 、H0 、ω0 。微擾后，腔內(nèi)有一小體積�╒ ，其介電常數(shù)和導(dǎo)磁系數(shù)分別為ε、μ，微擾后電場、磁場、諧振頻率分別為E、H、ω 。微擾前的場量應(yīng)滿足麥克斯韋方程和相應(yīng)的邊界條件，設(shè)電磁場為時諧場，則有，

　　式中：E0為腔內(nèi)的電場強度，H0為腔內(nèi)的磁場強度，ω0為諧振頻率，μ0為導(dǎo)磁系數(shù)，ε0為介電常數(shù)。

結(jié)論

　　根據(jù)微波理論和微波爐的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，通過仿真和實際測試得出新波導(dǎo)口可以明顯提升微波爐的中心溫度，通過煮食實驗可以看出，微波爐的煮食性能明顯提升22%以上。