微波炉中的旋转加热及相变

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本例将一个富含水分的球形物体(如土豆)放置在微波炉的旋转玻璃托盘上,使其与转盘中心保持一定距离。通过波导馈入 1 kW 的 2.45 GHz 微波功率,转盘以每秒 9 度的速度旋转。这个传热模型涵盖了从富水相到脱水相的转变过程,并伴随着材料属性和微波损耗的变化,其中利用了“固体传热”接口中预置的“相变材料”特征。在仿真中,旋转操作以 0.25 s 为步长分步执行,并且网格经过特别设计,以确保每个角度步骤都能保持网格的共形性。通过 COMSOL Multiphysics 中的“事件”接口,将步进运动与滑移网格边界上的定制结构化网格相结合,可以确保得到共形网格。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: