基于射频加热数值模型的介电系数混合方程研究

摘要：

针对农产品和食品粉状物料如何选择两相介质介电系数混合方程的问题,从介电系数应用的角度,采用射频加热数值模型分析方法,对介电系数混合方程-CRIME方程、LLLE方程、BE方程和LE方程进行研究.以脱脂奶粉为研究对象,将奶粉压缩为块状,排出颗粒间隙中空气后测得介电系数;在此基础上,分别应用4个介电系数混合方程计算得到未压缩(自然状态)的脱脂奶粉介电系数,将其应用到射频波电磁-热场耦合分析数值模型进行射频加热仿真,同时采用6 kW,27.12 MHz的射频加热系统对脱脂奶粉进行射频加热试验,从仿真和试验的加热速率、表面温度大小及加热模式的对比中,得到适合计算脱脂奶粉介电系数的混合方程.研究结果表明:介电系数采用LE方程的仿真结果与试验结果最吻合.该研究方法可应用于其他农产品和食品粉状物料介电系数的研究.该数值分析模型可进一步用于射频系统加热机理及加热均匀性的研究.

关键词：介电系数、射频加热、混合方程、数值模型

所属期刊栏目：20

分类号：S183;TS254.1(农业生物学)

资助基金：“十二五”国家科技支撑计划资助项目2012BAD31B09

在线出版日期：2015-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：194-200