杨 彪 马红涛杜 婉刘 承高 皓

(1.昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明 650500;2.昆明理工大学云南省人工智能重点实验室,云南昆明 650500;3.昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室,云南昆明 650093)

1 引言

近些年来随着微波加热技术的成熟,微波加热在工业方面取得了广泛的应用.与传统的加热方式相比微波加热具有高效率,清洁无污染的优点.用于食品加工、木材干燥以及化工产业等[1-3].微波加热与传统热工过程有很大不同,传统加热中热量从媒质外部通过对流、传导、热辐射进入媒质内部,而微波加热则是通过电磁场使得被加热媒质内部极性分子在短时间内快速相互作用从而产生大量的热.微波加热在加热效率快速高效的同时也伴随着加热温度分布不均匀的缺点,热点和冷点的出现会导致局部过热的现象,当局部温度超过材料临界温度时就会产生热失控[4].热失控现象是阻碍微波加热工业应用发展的重大阻碍.研究求解微波加热过程中媒质的全局温度分布是预防和解决热失控现象的首要问题.

微波加热温度模型由热传递方程、边界条件、初始温度条件组成,热传递方程可由一类典型的抛物线型偏微分方程(partial differential equations,PDE)表示,其具有强烈的时空耦合特性及时间与空间无限维的特点,并且热传递模型的非齐次耗散功率项的存在导致微波加热温度模型具有强烈的非线性特征,再加上热动力学场非齐次边界条件和初……