[碩士]微波路面除冰設(shè)備加熱均勻性的研究

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　　[碩士]微波路面除冰設(shè)備加熱均勻性的研究　　學(xué)科專業(yè)：物理電子學(xué)　　授予學(xué)位： 碩士 　　學(xué)位授予單位：電子科技大學(xué)　　學(xué)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(dǎo)致其摩擦系數(shù)的降低，從而使車輛行駛和制動(dòng)困難，容易誘發(fā)更多的交通事故，給人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jī)場(chǎng)等重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施的除冰，一直是地處高緯度國(guó)家比較關(guān)注的問題。　　 在路面除冰中引入微波，利用冰相對(duì)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(duì)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(jié)合力，再輔以機(jī)械，達(dá)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(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，并以2.45GHz磁控管為基礎(chǔ)制作了開放式小型微波路面加熱設(shè)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(diǎn)研究了微波路面加熱設(shè)備的加熱的均勻性，通過高頻結(jié)構(gòu)仿真器HFSS仿真計(jì)算加熱材質(zhì)的電場(chǎng)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(shí)候，加熱均勻性和強(qiáng)度達(dá)到較好的平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果較為一致，并以此距離在不同的材質(zhì)上進(jìn)行除冰實(shí)驗(yàn)，達(dá)到較好的效果?！　? 為了改善微波路面加熱設(shè)備的均勻性和效率，設(shè)計(jì)制作一種具有金屬層和介質(zhì)層復(fù)合的超穎材料結(jié)構(gòu)，以人工結(jié)構(gòu)干擾微波能量的傳輸，改變微波加熱的穿透深度，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定距離的快速、均勻的加熱。通過實(shí)驗(yàn)研究了超穎材料結(jié)構(gòu)對(duì)微波加熱的相對(duì)效率和微波場(chǎng)分布的均勻性的影響。

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