李 涛，张 伟，陈海龙，梁 云，李庆领

（青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061）

微波加热[1]是将电磁能转变成热能的过程，其能量通过空间或媒质以电磁波形式传递，对物质的加热过程与物质内部分子的极化有十分紧密的关系。微波交变电场变动过程中，由于分子的热运动，相邻分子之间的相互作用和极性分子的“变极”效应，产生了类似摩擦的作用，使极性分子获得能量，并以热量的形式表现出来[2]。频率越高，取向按交变电磁的频率变化越快，导致偶极子的取向发生滞后，因此微波作用频率会对温度产生一定的影响。

近年来微波加热逐渐得到研究人员的关注[3-5]。唐伟强等[6]对橡胶轮胎胎坯硫化前进行了微波预热试验，使胎坯达到一定的起始温度，提高了硫化效率。唐蜜等[7]通过微波非相干功率合成数值仿真和试验研究，证明利用多个小功率源非相干功率合成的方式能够实现微波化学反应所需的大功率，可以保证加热的均匀性。

本工作研究微波入射频率和双波导功率分配对微波加热效率和轮胎温度场分布均匀性的影响规律，以确定本研究条件下的最佳频率和功率分配。

1 传热模拟研究

1.1 数学模型

式 中，ρ为 密 度，kg m-3；Cp为 常 压 比 热 容，J （kg·℃）-1；T为温度，℃；t为时间，s；u为流速，m s-1（固相时为零）；k为热导率；Q为单位体积的微波耗散功率，W；Qrh为欧姆损耗功率，W；Qml为磁滞损耗功率，W；Re为雷诺数；J为传导电流密度，A m-2；E为电场强度；N C-1；j为虚部单位；ω为角频率；B为磁感应强度，H为磁场强度。

微波加热模型为