|
微波能的应用技术
微波的加热原理
介质材料由极性分子和非极性分子组成,在电磁场作用下,这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。而在高频电磁场作用下,这些取向按交变电磁的频率不断变化,这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量。此时交变电场的场能转化为介质内的热能,使介质温度不断升高,这就是对微波加热最通俗的解释。
微波应用的频率
微波是频率为300MHz-300kMHz的电磁波,由于微波的频率很高,所以也叫超高频电磁波。
因为微波应用极为广泛,特别是通信领域,为了避免相互间的干扰,国际无线电管理委员会对频率的划分作了具体规定。分给工业、科学和医学用的频率有433MHz、915MHz、2450MHz、5800MHz,与通信频率分开使用。目前国内用于工业加热的常用频率为915MHz和2450MHz。微波频率与功率的选择可根据被加热材料的形状、材质、含水率的不同而定。
微波的内部加热方式
常规加热(如火焰、热风、电热、蒸汽等)都是利用热传导、对流、热辐射将热量首先传递给被加热物的表面,再通过热传导逐步使中心温度升高(即常称的外部加热)。它要使中心部位达到所需的温度,需要一定的热传导时间,而对热传导率差的物体所需的时间就更长。微波加热则属内部加热方式,电磁能直接作用于介质分子转换成热,且透射性能使物料内外介质同时受热,不需要热传导,而内部缺乏散热条件,造成内部温度高于外部的温度梯度分布,形成了水份的迁移蒸发速度。特别是对含水量在30%以下的食品,速度可数百倍的缩短,在短时间内达到均匀干燥。
微波的穿透能力
穿透能力就是电磁波穿入到介质内部的本领,电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时,由于能量不断被吸收并转化为热能,它所携带的能量就随着深入介质表面的距离,以指数形式衰减。透射深度被定义为:材料内部功率密度为表面能量密度的1/e或36.8%处算起的深度D,微波的加热深度比红外加热大得多,红外加热只是表面加热,微波加热是深入内部加热。
|
相关文章
|