基于变换光学算法的薄壁结构微波加热优化

朱铧丞1, 杨丰铭 1
1四川大学
发布日期 2020

在微波加热的多物理场仿真中,如果被加热物体的几何区域太小或者太薄,会造成整个模型网格剖分困难、网格数量多且计算消耗内存大等问题。本文针对微波加热时薄壁容器的网格剖分困难,网格数量大,且占用计算机内存资源多的问题,提出了一种基于变换光学算法的微波薄壁加热模型计算优化方法。利用变换光学算法将薄壁区域空间扩大,通过改变薄壁区域内的介质参数来与原模型进行空间映射,从而避免网格剖分过程中的薄壁问题出现,这样可以在同样的网格剖分设置下减少整个模型的网格数量,节省计算时间,减少计算机内存资源的占用。通过相应的公式推导,在二维模型中实现了薄壁变换光学算法的计算,其次针对微波加热圆柱材料的聚焦效应,在单模腔和多模腔中分析了有损耗、无损耗的薄壁容器对于容器内物质微波加热均匀性的影响,通过与原空间薄壁容器的计算结果进行对比进一步验证了该方法法应用于薄壁计算的正确性。

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