微波干燥电磁场、多相传输及大变形三维耦合模型

张春 [1], 朱铧丞 [1], Ashim Datta [1],
[1] 四川大学,成都,四川,中国
发布日期 2015

引言:微波干燥过程涉及多物理场的耦合,物理过程十分复杂。不仅有被加热物质的形态改变,还有气态、液态和固态三相的相互作用。为了更清楚地理解微波干燥过程,本模型将电磁场、多相流和物理变形用相应的方程耦合到一起建模分析,并用相应的物理参数表征微波干燥过程。(图1) COMSOL Multiphysics® 的使用:借鉴微波加热接口土豆模型,添加气体和固体传热接口以及自定义方程,用方程和参数实现多物理场耦合。实验模型中,干燥物为土豆,且被视为多孔弹性介质。物质变形用相应的矩阵来表征。 结果:在仿真结果的基础上,利用家用微波炉干燥土豆,设计实验,并测量了微波干燥过程中的重要物理参数,如温度、水分和形变。(图2,图3) 结论:该仿真模型和实验基本吻合,较清晰地反应了微波干燥的复杂物理过程。

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