苏天一，张志军

(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110004)

微波是频率处在300 MHz和300 GHz之间的电磁波，为了保证不干扰通讯系统，通常只有特定频率的微波(即433 MHz，915 MHz和2450 MHz)才能在工业、科学和医疗(ISM)应用中被选用，其中，915 MHz常应用于工业领域，而家用微波炉则只应用频率为2450 MHz的电磁波[1，2].随着不可再生能源储量的急剧减少，清洁可再生能源的开发和利用日益成为能源领域的关注焦点.微波能作为清洁可再生能源，应用在介电材料热过程时与传统加热方式相比具有高效、均匀、快速等优势[1].因此，在干燥[3，4]、解冻[5，6]、杀菌[7，8]、灭虫[9]、热解[10，11]、萃取[12，13]等需要加热的物理化学过程中，应用微波加热方式比应用传统加热方式能够更快速地获得质量更好的产品[14-16].

不同于传统加热方式利用热传导或热对流方式将热源的热量向被加热物体传递，微波加热是利用被加热物体内极性分子或自由离子随变化电场转动摩擦产生的体积热对物体进行加热[1，2].由此可见，微波对物体的加热从机理上就避免了热量传递过程中的损失.但是，微波加热也有其不可避免的缺点，即由于介电损耗的原因，电场在介电材料中的传播距离有限.因此，微波加热的不均匀性是在其应用中存在的最大问题.因此，为提高微波加热的均匀性提高能源利用率，研究人员在微波设备的结构上、加热过程工艺等方面均进行了各种优化，例如，在结构方面，增加波导数量[17，18]、改变波导结构[19]和安装方式[20-22]；增加模式搅拌器[23]；……