影響微波加熱效率的主要因素
在一定的頻率和電場(chǎng)強(qiáng)度下,材料的微波加熱效率主要與其介
電常數(shù)、介電損耗以及材料自身的一些物理性質(zhì)有關(guān)。
(1)含水飽和度
含水飽和度對(duì)材料的介電常數(shù)和介電損耗有很大影響。水的介
電常數(shù)為80左右,是一般材料的約40倍。含水飽和度越高,材料的
介電常數(shù)就成比例地增加。水的弛豫頻率約為20×103MHz,而這正
是介電損耗最大時(shí)的頻率。但是水因其與別的低損耗介質(zhì)混合,所
產(chǎn)生的“最大損耗”頻率常比20×103MHz低得多。當(dāng)不同的介質(zhì)混
合成一種介質(zhì)混合物時(shí),會(huì)發(fā)生很復(fù)雜的現(xiàn)象。對(duì)于混合物,其介
電常數(shù)和介電損耗的變化具有以下規(guī)律:①含水飽和度越高,介電
常數(shù)也越大;②當(dāng)濕度較低時(shí),濕度越大,介電損耗也越大,但在
20%tv30%范圍內(nèi)穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值上,此后濕度增加則又會(huì)減少;
③混合物的介電常數(shù)常處于它的各成分的介電常數(shù)之間。
(2)密度
材料的介電常數(shù)通常隨密度的增加而增加,常近似于線性關(guān)系
??諝獾慕殡姵?shù)是1,就實(shí)用的微波加熱所采用的頻率,微波完
全能透過(guò)空氣。
(3)溫度
溫度和介電常數(shù)的相互依賴關(guān)系是復(fù)雜的。材料的介電損耗可
能隨溫度的變化增加或減少。在一定頻率下,介質(zhì)的溫度特性主要
取決于濕度或取決于混合物里的任何損耗成分的含量。在微波加熱
中,含水飽和度和溫度是兩個(gè)變量。然而,許多含有水分的混合物
的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗的減少顯得很緩慢。
(4)物理結(jié)構(gòu)
顆粒狀材料的介電特性通常難以精確地確定,因?yàn)樗拿芏群?br>顆粒大小是變化的。因此,在微波加熱巖石時(shí),可出現(xiàn)巖石內(nèi)部顆
粒的非均勻加熱。
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