Considering the 1–4.7 kW possible power settings for generators
3 and 4, the operating frequency bandwidth for generators 3
and 4 was 901–909 MHz and 898–905 MHz, respectively. The consistency
of generators from operating at a certain frequency might
be related to the differences in the designs and components of the
magnetrons of the generators.
In general, the operating frequency was directly proportional to
the power setting (i.e., the higher the power setting of the generator,
the higher the operating frequency). With generators 1 and 2,
for every 0.5 kW increase in power, the operating frequency
increased by 0.25 MHz. At the same power setting, generator 2,
on average, operated at 4.8 MHz higher than generator 1. For generator
3 and 4, the operating frequency was increased by 0.75 MHz
for every 0.5 kW increase in the power setting. Also, at the same
power setting, generator 3, on average, operated 2.7 MHz higher
than generator 4.
Although a general trend between operating frequency and
power setting has been established, generators manufactured by
Ferrite™ (Model GET-2024) are less consistent in achieving a
certain value of operating frequency than those manufactured by
Microdry™ (Model IV-74) (Fig. 4). Generators 1 and 2 (i.e.,
Ferrite™) produced an up and down trend of operating frequency
with power and a relative high standard deviation (i.e., approximately
±1 MHz) among measurement trials. For generators 3 and
4 (i.e., Microdry™), the curve was relatively smooth and the standard
deviation among trials was much lower (i.e., approximately
±0.3 MHz). A possible explanation was that the Ferrite™ generators
were originally designed to operate at a full power of 75 kW.
But they were modified to operate at much lower power (15 kW)
needed for WSU MATS system.
The occupied frequency bandwidth (OFBW), however, seems to
be independent from the power setting of the generator. When
looking at 80% of the total power measured by the spectrum
analyzer, the average OFBWs for generators 1, 2, 3, and 4 were
7.58, 8.35, 7.36, and 8.50 MHz, respectively.
3.2. Frequencies at operation power settings
Generators 1 and 2 were relatively close to the FCC allocated
mean frequency of 915 MHz, but generator 3 and 4 were slightly
lower (Fig. 4). This might be due to the differences in the design
and the age of the generators. Generators 1 and 2 (built in 2008)
were relatively newer than generators 3 (built in 1991) and 4 (built
in 1996). Furthermore, considering the OFBW at 80% total power of
the generators, the measured operating frequencies in Table 3
were within the experimental design in Table 2. The chosen
900–920 MHz range of frequency roughly covered the lowest and
highest possible operating frequencies of the generators.
3.3. Heating pattern validation through chemical marker method
Fig. 5 shows that the heating pattern generated from computer
simulation (Case 6) is comparable to the heating pattern identified
through the chemical marker method using WPG as the model
food. Both images were on the x–y plane and in the middle with
respect to the sample’s thickness (i.e., z axis). The heating pattern
was symmetrical in the x–y plane and can be summarized into
three areas: Cold Area 1, Cold Area 2, and Hot Area (Resurreccion
et al., 2013). The temperature distribution within a given area
was relatively uniform. The top and bottom areas in y direction
were at a lower temperature and qualitatively described by the
green/bluish color, corresponding to Cold Area 1. The central area
was also at a lower temperature which corresponds to Cold Area
2. The areas above and below Cold Area 2 qualitatively described
by the red color corresponds to the Hot Area. The heating pattern
of experimental result was correctly predicted by computer simulation.
The validated simulation model will be applied to study the influence of frequency shifts on heating pattern of food processed
in MATS system. However, the simulation results overestimated
temperature rises during the thermal processes within the MATS
system. Thus, in this study our main interest in using this model
was the prediction of heating patterns.
3.4. Influence of frequency shifts on heating patterns
The simulation results of the heating patterns in the x–y plane
at the middle layer (z direction) of the sample are summarized in
Fig. 6. The general heating pattern was not affected by frequency
shift of the microwave generator within the range of 900–
920 MHz. However, the temperature (i.e., associated to heating
rate) increased with an increase in frequency. The difference in
overall sample temperature at different frequencies was most significant
at the exit of the second cavity (Fig. 6a-iii and b-iii).
At lower frequency (e.g., Case 1 at 900 MHz), there was a clear
distinction between cold and hot areas. But at a higher frequency
(e.g., Case 5 at 920 MHz), the hot areas expanded. At 900 MHz, in
Fig. 6a – Case 1, the cold area between two hot areas is mostly
green, corresponding to a temperature range of 110–112 C; and
in Fig. 6b – Case1, the cold area is red corresponding to a temperature
range of 170–180 C. However, at 920 MHz in Fig. 6a – Case
5, the cold spot area between two hot areas is mostly yellow corresponding
to a temperature of about 120 C; and in Fig. 6b – Case
5, everything is pink which corresponds to a temperature >200 C.
Dissipation of microwave power into heat was higher at higher frequency
causing the sample to increase in temperature, the hot
areas to occupy a bigger region, and the cold area sandwiched
between the two hot areas to be a reduced region (Incropera
et al., 2007). As stated earlier, the simulation model used in this
study over-estimated sample temperatures (Resurreccion et al.,
2013). Thus, the above discussion of sample temperatures only
helped to compare relative heating intensities of different simulated
cases.
In Case 6 which simulates the process with actual operating frequencies
(Tables 2 and 3), the final heating pattern was similar to
the result between those of the simulation for Case 3 and Case 4
(Fig. 6). Although the average frequency for Case 6 is 909.34 MHz
which fell between Case 2 and Case 3 (i.e., 905 MHz and
910 MHz, respectively), generator 1 and generator 2 were operat-
พิจารณา 1 – 4.7 กิโลวัตต์ที่สุดการตั้งค่าพลังงานสำหรับเครื่องปั่นไฟ
3 และ 4 , ความถี่แบนด์วิดธ์สำหรับเครื่องปั่นไฟ 3
4 คือ 901 – 909 MHz และ 898 – 905 MHz ตามลำดับ ความสอดคล้อง
ไฟฟ้าจากการดําเนินงานที่ความถี่บางอย่างอาจ
จะเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในการออกแบบและส่วนประกอบของ
สามารถ magnetrons ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยทั่วไปที่ความถี่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ
พลังการตั้งค่า ( เช่น สูงกว่าการตั้งค่าไฟของเครื่องกําเนิดไฟฟ้า
สูงกว่าความถี่ ) กับเครื่องที่ 1 และ 2
ทุกๆ 0.5 กิโลวัตต์ เพิ่มขึ้นในอำนาจ ความถี่
เพิ่มขึ้น 0.25 MHz ที่การตั้งค่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังเดียวกัน 2
เฉลี่ยดำเนินการ 4.8 MHz สูงกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
3 และ 4ที่ความถี่เพิ่มขึ้น 0.75 MHz
ทุก 0.5 กิโลวัตต์ เพิ่มขึ้นในอำนาจการตั้งค่า นอกจากนี้ในเวลาเดียวกัน
การตั้งค่าไฟเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 โดยเฉลี่ยที่สูงกว่าเครื่องหยอด 2.7 )
4
ถึงแม้ว่าแนวโน้มทั่วไประหว่างความถี่และ
อำนาจการตั้งค่ามีการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตโดย
™เฟอร์ไรท์ ( แบบ get-2024 ) มีความสอดคล้องในการบรรลุ
น้อยบางค่าของความถี่สูงกว่าที่ผลิตโดย
MicroDry ™ ( แบบ iv-74 ) ( รูปที่ 4 ) เครื่องที่ 1 และ 2 ( I ,
ไรท์™ ) ผลิตขึ้นและลงของความถี่
ด้วยพลังและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์สูง ( เช่น ประมาณนี้
± 1 MHz ) จากการทดลองวัด สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3
4 ( เช่น ™ MicroDry ) โค้งค่อนข้างเรียบและมาตรฐาน
ความเบี่ยงเบนระหว่างการทดลองต่ำกว่ามาก ( คือประมาณ
± 0.3 MHz ) คำอธิบายที่เป็นไปได้คือว่าไรท์™เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อยู่แต่เดิมที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่เต็มประสิทธิภาพของ 75 kW .
แต่พวกเขาดัดแปลงเพื่อใช้งานในพลังงานที่ต่ำกว่ามาก ( 15 kW )
จำเป็นสำหรับระบบเสื่อ wsu .
" ความถี่แบนด์วิดธ์ ( ofbw ) แต่ดูเหมือนว่า
เป็นอิสระจากอำนาจ การตั้งค่าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อ
ดู 80 % ของพลังงานทั้งหมดที่ได้จากเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
เฉลี่ย ofbws สำหรับเครื่องปั่นไฟ 1 , 2 , 3 และ 4 มี
7.58 , ดูโทรทัศน์ , 7.36 และ 8.50 MHz ตามลำดับ .
2 . การตั้งค่าความถี่ในการดำเนินงานผลิตไฟฟ้าที่ 1 และ 2
อยู่ค่อนข้างใกล้กับ FCC จัดสรร
หมายถึงความถี่ของ 915 MHz แต่เครื่องที่ 3 และ 4 มีเล็กน้อย
ล่าง ( รูปที่ 4 )นี้อาจจะเนื่องมาจากความแตกต่างในการออกแบบ
และอายุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องที่ 1 และ 2 ( สร้างเสร็จในปี 2008 )
) ใหม่ค่อนข้างกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 ( สร้างขึ้นในปี 1991 ) และ 4 ( สร้าง
ในปี 1996 ) นอกจากนี้ เมื่อพิจารณา ofbw พลังงานรวม 80 %
เครื่องปั่นไฟ , วัดความถี่การดําเนินงานใน 3 ตาราง
ภายใต้การออกแบบการทดลองในรางที่ 2 เลือก
900 - 920 MHz ช่วงความถี่ประมาณครอบคลุมต่ำสุด และความถี่สูงสุดที่เป็นไปได้หรือ
เครื่องปั่นไฟ และ 3 . รูปแบบการตรวจสอบความร้อนโดยวิธีเคมี
เครื่องหมายรูป 5 แสดงให้เห็นว่ารูปแบบความร้อนที่เกิดจากการจำลองคอมพิวเตอร์
( กรณี 6 ) เทียบได้กับความร้อนแบบระบุ
ผ่านทางเคมีโดยใช้เครื่องหมาย wpg เป็นโมเดล
อาหารทั้งภาพบนเครื่องบิน X และ Y และกลาง
เคารพความหนาของตัวอย่าง ( เช่น แกน Z ) รูปแบบความร้อน
เป็นสมมาตรในระนาบ x และ y และสามารถสรุปได้เป็นสามพื้นที่ : พื้นที่เย็น
1 พื้นที่ 2 พื้นที่เย็นและร้อน ( resurreccion
et al . , 2013 ) การกระจายอุณหภูมิภายในพื้นที่ที่กําหนด
ค่อนข้างสม่ำเสมอ พื้นที่ด้านบนและล่างในทิศทาง
Yที่อุณหภูมิต่ำและคุณภาพบรรยายโดย
สีสีฟ้า / สีเขียว ที่สอดคล้องกับพื้นที่เย็น 1 พื้นที่ส่วนกลาง
ยังที่ลดอุณหภูมิซึ่งสอดคล้องกับพื้นที่เย็น
2 พื้นที่ด้านบนและด้านล่างของพื้นที่เย็น 2 คุณภาพอธิบาย
ด้วยสีแดงที่สอดคล้องกับพื้นที่ร้อน รูปแบบความร้อน
ผลทดลองคาดการณ์ได้อย่างถูกต้อง โดยการจำลองแบบทางคอมพิวเตอร์ .
การตรวจสอบการจำลองแบบจะถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาอิทธิพลของการเปลี่ยนความถี่รูปแบบความร้อนของอาหารแปรรูป
ในระบบเสื่อ อย่างไรก็ตาม ผลการจำลอง overestimated
อุณหภูมิสูงขึ้นในระหว่างกระบวนการความร้อนภายในเสื่อ
ระบบ ดังนั้นในการศึกษานี้ความสนใจหลักของเราในการใช้รูปแบบนี้ คือ การทำนายรูปแบบความร้อน
.
3.4 .อิทธิพลของความถี่ในรูปแบบความร้อนกะ
จำลองผลของความร้อนในรูปแบบ X และ Y เครื่องบิน
ที่ชั้นกลาง ( Z ทิศทาง ) ของตัวอย่าง สรุปใน
รูปที่ 6 ความร้อนทั่วไปรูปแบบ ได้รับผลกระทบ โดยเปลี่ยนความถี่
ของไมโครเวฟเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในช่วง 900 –
920 MHz อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่ร้อน
( เช่นคะแนน ) เพิ่มขึ้นตามความถี่ ความแตกต่างในอุณหภูมิโดยรวม
ตัวอย่างที่ความถี่ที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญมากที่สุด
ที่ออกจากช่องที่สอง ( รูปที่ 6 ) b-iii ) .
ที่ความถี่ต่ำ ( เช่น กรณี 1 900 MHz ) , มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างพื้นที่
เย็นและร้อน แต่ที่
ความถี่สูง ( เช่น คดีที่ 5 , 920 MHz ) ร้อน พื้นที่ขยาย ที่ 900 MHz ใน
ฟิค6 ) กรณีที่ 1 พื้นที่เย็นระหว่างสองพื้นที่ร้อนเป็นส่วนใหญ่
สีเขียว สอดคล้องกับช่วงอุณหภูมิ 110 - 112 C ;
ในรูปบน ) case1 พื้นที่เย็นเป็นสีแดงตามอุณหภูมิช่วง 170 - 180
C . อย่างไรก็ตาม , 920 MHz ในรูปที่ 6 ) กรณี
5 จุดเย็น พื้นที่ระหว่างสองพื้นที่ร้อนคือสีเหลืองเป็นส่วนใหญ่ที่สอดคล้องกัน
ไปอุณหภูมิประมาณ 120 C ; และในรูปบน ) กรณี
5ทุกอย่างเป็นสีชมพู ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิ > 200 C .
การกระจายของพลังงานไมโครเวฟในความร้อนสูงที่ความถี่สูง
ก่อให้เกิดตัวอย่างเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ พื้นที่ร้อน
ครอบครองเขตใหญ่และเขตหนาวกระหนาบ
ระหว่างสองบริเวณที่ร้อนจะลดลง ( incropera
et al , ภูมิภาค . , 2007 ) ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ แบบจำลองที่ใช้ในนี้
ไปเรียนประมาณตัวอย่างอุณหภูมิ ( resurreccion et al . ,
2013 ) ดังนั้นการสนทนาข้างต้นที่อุณหภูมิของตัวอย่างเท่านั้น
ช่วยเปรียบเทียบความเข้มของญาติความร้อนแตกต่างกัน )
6 ราย ในคดีซึ่งเลียนแบบกระบวนการจริงปฏิบัติการความถี่
( ตารางที่ 2 และ 3 ) รูปแบบความร้อนสุดท้ายคล้ายกับ
ผลระหว่างของการจำลองกรณีกรณี 4
3( ภาพที่ 6 ) แม้ว่าความถี่เฉลี่ยสำหรับคดี 6 909.34 MHz
ที่ลดลงระหว่าง 2 กรณีและกรณี 3 ( คือ 905 MHz
825 MHz ตามลำดับ ) , และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2 operat -
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)