Technical Papers and Presentations

为了提高连续流微波反应器的物料温升以及加热均匀性，设计了一种具有特殊形状管道的连续流动矩形微波反应器。运用COMSOL软件，参考了案例库中微波加热土豆的模型，将CFD模块与RF模块进行耦合计算。使用的材料为空气、水、玻璃与铜，其中水的相对介电常数与磁导率为自己输入，其余材料参数均为系统默认参数。使用的物理场包括电磁波-频域、层流与流体传热。计算所使用的研究为顺序频域-瞬态，在将流场与电磁场耦合计算之前，先对流场进行了流动稳态计算，并将此结果作为耦合研究中的初始值开始计算。运用软件改变各个参数，探究了物料流速、馈口功率，馈口高度与管道高度对反应器的加热效果和加热均匀性的影响规律。研究结果表明：当管道与馈口平面相近时，物料有较高的温升，但加热均匀性较差；而当两者相距较远时，物料温升较小，但均匀性较好。通过运用响应面分析法对反应器结构进行优化：最高温升率可以达到24.28%；加热均匀性最佳的的管道高度为-38.88mm，馈口高度为32.81 mm。