加热方式对真空冷冻干燥过程的影响

以平板状饱和牛肉为对象，对不同供热方法下冷冻干燥过程的传热传质进行了数值计算与实验研究，分析比较了表面加热与微波加热两种供热方式对冻干过程的影响，为冻干过程中供热方式的选择提供了理论依据及分析方法。     

微波加热原理及其应用

从微波加热的热效应和非热效应阐述微波加热工作原理和特点，并结合实例介绍了微波加热在农业和食品加工业中的应用。     

微波加热技术的应用与研究进展

文章简述了微波加热的发展概况，阐述了微波加热的介电损耗机理和微波加热的特性．从微波加热与解冻、微波干燥、微波改性、微波烧结、微波杀菌等方面，介绍了微波加热技术在国内的研究与应用情况，指出微波加热技术具有广阔的发展前景，今后应重点加强微波与物料问相互作用理论、微波场中物料的传热和传质机制、微波加热工艺与设备、微波加热技术和其他技术的有机结合等方面的研究．     

微波激励源方案设计

在托卡马克实验装置上进行等离子体低杂波电流驱动和加热实验，需要输入兆瓦量级的微波功率。这是由多只大功率速调管并联运行而实现的，而这些速调管需要前级微波激励源进行驱动。我们目前使用的微波激励源经过十几年的使用，元器件老化和磨损严重，导致了整个设备工作性能的明显下降，不能满足低杂波电流驱动和加热实验的多管并联运行的实验要求。因此有必要设计一个新的微波激励源，工作部件全部采用固态微波器件，稳幅控制。模块化设计采用多路输出，新增加微波相位多路控制，以满足以后实验中低杂波电流驱动和加热两种不同工作方式的需求。     

喇叭有效口径渐变法测量高功率微波天线近场气体击穿

 设计了喇叭有效口径渐变法测量高功率微波气体击穿的实验方案,通过连续改变喇叭的有效口径改变天线近场的电场强度,使微波传输达到气体击穿的条件。介绍了实验原理及诊断方法,进行了L波段的高功率微波天线近场空气击穿实验,分析了实验中得到的典型波形。结果显示:脉宽30 ns、L波段的微波在0.4×105 Pa空气中击穿阈值为33.9 kV/cm。实验现象与设计吻合,验证了该方案研究微波气体击穿的可行性。     

高功率微波加热三维温度模型仿真与验证（英文）

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型,利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点,最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID(proportion-integral-derivative)微波加热。实验结果表明,该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度,使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。     

微波混合加热技术及应用前景

报道了氧化锆和氧化硅陶瓷材料的微波烧结实验结果,并详细讨论了微波混合加热技术在陶瓷材料微波烧结中的应用。     

基于反向传播神经网络PID的高功率微波炉温度控制

针对现有10 kW高功率工业微波炉,采用继电器作为控制执行器,在使用传统控制方法加热时,温度存在较大超调和明显振荡,系统温度稳定性较低,为解决上述问题将反向传播神经网络PID(BPNNPID)控制引入到该装置微波加热温度控制中,并以自来水为加热对象进行仿真对比与实验验证。首先,利用现有输入输出实验数据,建立工业微波炉温度控制模型;其次,运用MATLAB/SIMULINK搭建高功率工业微波炉温度控制系统并进行仿真对比实验;最后,实验验证BPNNPID控制方法在加热5 kg自来水时工业微波炉的温度控制性能,实验结果表明,较常规PID、模糊PID控制,该方法在微波加热过程中对媒质温度控制超调更小且未发生明显温度振荡,有效改善了高功率工业微波炉工作时的系统温度稳定性,有助于提高产品质量和安全性能。     

一种高效的2.45 GHz二极管阵列微波整流电路

 采用4只HSMS 282肖特基二极管阵列,对大功率微波整流电路进行了研究。构造了基于微带线结构的2.45 GHz高效微波整流电路,将微波整流单元电路的输入功率提升到33 dBm。仿真和实验结果表明,在一定微波输入功率的条件下,整流电路在负载较大范围内变化时保持了高整流效率。通过在不同微波输入功率和负载下进行测量,发现当输入微波功率为27.0~31.7 dBm之间变化时,最高整流效率均达到了60%以上,当微波输入功率为30 dBm时,微波整流电路效率达到了63.3%。     

随机相位和随机频率微波加热效应的数值模拟

 利用时域有限差分法（FDTD）并结合蛙跳技术，通过联合求解Maxwell方程组和热传导方程，模拟了水的微波加热过程，计算了烧杯中的水的温度分布；研究了随机相位和随机频率微波功率源合成时水的加热情况，对比了随机相位和随机频率非相干微波功率源与相干微波功率源作用下水的吸热和温升。计算结果表明，随机相位功率源进行合成时，烧杯中的水温分布更均匀，水所吸收的热量也较相干功率源合成加热时有较大增加；而随机频率功率源进行合成时，加热效果没有明显的变化。     

家用微波炉的非均匀加热对所消解样品测定结果影响的研究

本文从微波加热的非均匀性出发,研究了微波炉（格兰仕ＷＰ７５０Ａ型）中转盘的秒同位置上样品的受热差异,从中发现了在统计学上差异不具显著意义的各受热点间的分布规律;并就这些受热差异不具显著意义的各点,通过对标准参考物质ＧＢＷ０７２３３中的铜、ＮＩＥＳ ＳＲＭ Ｎｏ．１中的铜和砷元素含量的实际测定（ＡＡＳ法）确认,样品不会因这些位置上温度的非显著性差异,而引致其测定结果上的精密度和准确度的降低。     

阵列馈源偏置抛物面天线合成高功率微波的研究

 运用物理光学分析方法，对使用7单元的扇形喇叭一维阵列和角锥喇叭或圆锥喇叭三角形阵列喇叭束作为单偏置抛物面天线的馈源，空间合成高功率微波进行了比较研究，数值分析表明在阵元输入功率、口面最大场强、天线口径、净空间及天线边缘照度相同,且阵列馈源具有准轴对称主瓣条件下，扇形喇叭构成的一维阵列馈源与单偏置抛物面组成的天线系统的方向性系数和溢出效率优于采用角锥喇叭三角形阵列馈源或圆锥喇叭三角形阵列馈源的天线系统。若将喇叭束直接作为辐射天线使用，由于圆锥喇叭三角形阵列方向性系数对阵元间相位波动的稳定性较好，而更具优势。     

Flare angle changes antenna of the millimeter wave band

A pyramidal horn with flare-angle changes was designed at millimeter wave band with using of the S.Cohn's method of antenna pattern shaping. Results of the investigation show an assemblage of good properties are rest-ricted to this kind of antennas (if take into account such parameters as: form of beam, level of sidelobe and crosspolarization, microwave loss and radiation coefficient away from main lobe).     

Hydrothermal and microwave-assisted synthesis of nanocrystalline ZnO photocatalysts

Novel methods of highly dispersed ZnO powder synthesis based on microwave heating of salt mixtures as well as low temperature microwave-assisted hydrothermal treatment of zinc hydroxide were developed. It was shown that the obtained powders possess high photocatalytic activity in a model reaction of methyl orange photodegradation.     

液化残渣的微波热解与常规热解对比分析

采用微波加热和常规电加热两种条件进行液化残渣(DCLR)的热解实验,考察了热解产物固体焦、焦油及煤气的组成及结构的变化规律,采用红外分析(FTIR)与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对热解产品进行了分析表征。研究表明,在微波场中,DCLR的升温速率很快,20 min左右物料温度就可达到900 ℃,最大升温速率可达到329 ℃·min-1,而常规加热的升温速率基本保持恒定。与常规热解相比,微波热解后固体焦的产率降低2.85%,而焦油和煤气产率分别增加了0.66%和2.19%。DCLR热解后固体焦的索氏萃取组分重油(HS)、沥青烯(A)及前沥青烯(PA)含量均大幅降低,而四氢呋喃不溶物(THFIS)则有所增加,但是两种热解条件下得到的固体焦的四种索氏组成差异不是很大,说明DCLR的热解过程是以HS,A与PA的转化为主的。微波热解后固体焦红外谱上3 437.6,1 632.0 cm-1以及1 079.99 cm-1处吸收峰的强度与常规热解相比明显降低,说明微波场中DCLR的热解更为彻底。热解后焦油和煤气产率均有所增加,煤气中H₂含量均达到60%以上。GC-MS分析表明,经由石油醚萃取后的热解焦油中脂肪类、芳香类与醇类物质组成以及C_1~5,C_11~20与C₂₀以上组分的含量均没有发生明显变化,而微波热解焦油中沥青质的含量则下降了7.7%,说明微波作用可有效促进DCLR中沥青质的热分解,有利于热解焦油的轻质化。     

低功率微波耦合溶剂相酶促酯化反应及其荧光光谱的变化

以溶剂相脂肪酶LRI催化辛酸和丁醇的酯化反应体系为对象,将反应体系中各组分分别在低功率微波辐射和常规加热下对LRI作用后,用荧光发射光谱分级逐步研究LRI在有机溶剂和水环境中的荧光光谱变化。微波辐射和常规加热在所有实验条件下均增强LRI的荧光强度而没有导致最大发射波长位移。在微波辐射能够提高反应初速度的范围内,当LRI与有机分子共热后,微波辐射更有利于LRI蛋白质分子在水中的裸露。不同log P溶剂的反应体系对酶构象的影响主要表现为溶剂对其的影响。反应初速度对log P的变化规律与水相LRI蛋白质的荧光强度对log P的变化接近,而与溶剂相LRI蛋白质的荧光强度对log P的变化规律之间基本无共同之处。     

一种微波加热装置的风冷散热研究

微波加热装置工作过程会散发大量的热量,如果不能及时排出,会造成输出功率的下降。本文以九个磁控管加热单元组成的微波加热装置为研究对象,首先提出一种风冷散热结构设计,接着通过Fluent热仿真软件验证结构设计的合理性,然后通过对比分析加热装置进风口位置、面积大小等因素对散热效果的影响,对散热结构进行改进,进一步提高了内部磁通管结构的温度一致性,强化了加热装置的散热能力。     

Synthesis of anatase TiO2 nanowires by modifying TiO2 nanoparticles using the microwave heating method

Anatase TiO₂ nanowires with a diameter of 5-10 nm and length of 500 nm to 2 μm have been successfully synthesized by modifying TiO₂ nanoparticles (P25) using the microwave heating method. The microwave power, reaction pressure, and reaction time for the synthesis of TiO₂ nanowires were 500 W, 0.5-3.0 MPa (corresponding to a temperature range of 175-260), and 40-70 min, respectively. X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (SEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), and the BET techniques were used to investigate the phase structures, morphologies, and specific surface areas of the TiO₂ nanowires. The effects of reaction time, pressure, and different post-treatment processes on the microstructures of TiO₂ nanowires were discussed. It has been shown that the microwave heating method is efficient in transforming TiO₂ nanoparticles to anatase TiO₂ nanowires.     

Quasioptical Transmission Lines for ECRH at TJ-II Stellarator

Two mirror lines have been used to transmit the microwave power from the powerful microwave generators to the TJ-II plasmas. Both lines have been tested at nominal power level and they are in operation now. This paper deals with the final design of the transmission lines and their testing. Before starting operation at high power level, measurements of the wave beam parameters at low power level were performed. Two horn antennas were designed to simulate the gyrotron output. The results are presented in this paper. A computer code based on Huygens diffraction theory was developed to simulate the propagation of the beam along the mirror lines. A comparison of the theoretical and the experimental results is also shown here.