[碩士]微波路面除冰設備加熱均勻性的研究

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　　[碩士]微波路面除冰設備加熱均勻性的研究　　學科專業(yè)：物理電子學　　授予學位：碩士　　學位授予單位：電子科技大學　　學位年度：2010　　在寒冷地區(qū)的冬季，降雪較多，路面上往往覆蓋有積冰，導致其摩擦系數(shù)的降低，從而使車輛行駛和制動困難，容易誘發(fā)更多的交通事故，給人民生活和國民經(jīng)濟帶來重大損失?？焖儆行У那宄访姹鶎?，尤其是橋梁、高速公路、機場等重要的公共基礎設施的除冰，一直是地處高緯度國家比較關注的問題?！　? 在路面除冰中引入微波，利用冰相對介電常數(shù)和損耗角正切較小，因此冰層吸收微波的能力較弱，對于微波的入射是“透明”的。微波加熱可以透過冰層直接加熱路面，肖U弱路面與冰層之間的結合力，再輔以機械，達到快速除冰的目的?！　? 本文概述了微波加熱除冰和其他除冰方法的優(yōu)缺點和發(fā)展趨勢，并以2.45GHz磁控管為基礎制作了開放式小型微波路面加熱設備。根據(jù)微波除冰三維電磁方程建立磁控管加熱模型，重點研究了微波路面加熱設備的加熱的均勻性，通過高頻結構仿真器HFSS仿真計算加熱材質(zhì)的電場分布，調(diào)節(jié)磁控管管壁下端到樣品板的距離以及磁控管之間的中心距離，得到在磁控管管壁離樣品板為70mm，管間距為180mm的時候，加熱均勻性和強度達到較好的平衡。實驗結果與仿真結果較為一致，并以此距離在不同的材質(zhì)上進行除冰實驗，達到較好的效果?！　? 為了改善微波路面加熱設備的均勻性和效率，設計制作一種具有金屬層和介質(zhì)層復合的超穎材料結構，以人工結構干擾微波能量的傳輸，改變微波加熱的穿透深度，實現(xiàn)對特定距離的快速、均勻的加熱。通過實驗研究了超穎材料結構對微波加熱的相對效率和微波場分布的均勻性的影響。

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