2.1. Temperature prediction
2.1.1. Solution method
Two commercial FEM (finite element method) based software
packages, FEMAP (V10.2, Siemens PLM Software Inc., Plano, Texas,
USA) and PHOTO-Series (V 7.2, PHOTON Co. Ltd., Kyoto, Japan),
were used in this study. And the main simulation steps were
described as below.
In step 1, the pre-processor software FEMAP, was used to build
a three-dimensional geometric model following the real structure
and size of the microwave heating system.
This geometric model was then opened by our customized FEM-
based software PHOTO-Series in step 2. With this geometric model
here, two new models named ‘EM model’ and ‘HT model’ were
built in PHOTO-Series separately by setting different parameters
and boundary conditions.
EM model was used to estimate the electromagnetic field distri-
bution in the whole microwave heating system and obtain their
internal heat generation. The internal heat generations were then
used in HT model for heat transfer analysis and temperature pre-
diction. Thus in step 3, the united simulations by coupling ‘EM
model’ and ‘HT model’ as mentioned above were carried out con-
tinuously by PHOTO-Series (
Liu et al., 2013
). The estimated results
were finally opened by Femap which could show the changes in
figures or animations directly. These steps have also been intro-
duced in detail in
Fig. 1
in
Liu et al. (2013)
.
2.1.2. Governing equations
Microwaves are a form of electromagnetic energy that pene-
trate into food products and are converted to heat by interactions
with charged particles and polar molecules (
Buffler, 1992
). The
electromagnetic field in our simulation was analyzed by governing
the set of Maxwell’s equations as the following shown (
Knoerzer
et al., 2008
2.1. Temperature prediction2.1.1. Solution methodTwo commercial FEM (finite element method) based softwarepackages, FEMAP (V10.2, Siemens PLM Software Inc., Plano, Texas,USA) and PHOTO-Series (V 7.2, PHOTON Co. Ltd., Kyoto, Japan),were used in this study. And the main simulation steps weredescribed as below.In step 1, the pre-processor software FEMAP, was used to builda three-dimensional geometric model following the real structureand size of the microwave heating system.This geometric model was then opened by our customized FEM-based software PHOTO-Series in step 2. With this geometric modelhere, two new models named ‘EM model’ and ‘HT model’ werebuilt in PHOTO-Series separately by setting different parametersand boundary conditions.EM model was used to estimate the electromagnetic field distri-bution in the whole microwave heating system and obtain theirinternal heat generation. The internal heat generations were thenused in HT model for heat transfer analysis and temperature pre-diction. Thus in step 3, the united simulations by coupling ‘EMmodel’ and ‘HT model’ as mentioned above were carried out con-tinuously by PHOTO-Series (Liu et al., 2013). The estimated resultswere finally opened by Femap which could show the changes infigures or animations directly. These steps have also been intro-duced in detail inFig. 1inLiu et al. (2013).2.1.2. Governing equationsMicrowaves are a form of electromagnetic energy that pene-trate เป็นผลิตภัณฑ์อาหาร และแปลงเป็นความร้อน โดยการโต้ตอบกับ charged อนุภาค(โมเลกุลขั้วโลกBuffler, 1992). ที่สนามแม่เหล็กฟิลด์ในการจำลองของเราถูกวิเคราะห์ โดยควบคุมชุดของสมการของแมกซ์เวลล์ดังแสดง(Knoerzerร้อยเอ็ด al., 2008
การแปล กรุณารอสักครู่..
2.1 ทำนายอุณหภูมิ
2.1.1 วิธีการแก้ปัญหา
ในเชิงพาณิชย์สอง FEM (วิธีการองค์ประกอบ จำกัด ) ใช้ซอฟต์แวร์
แพคเกจ FEMAP (V10.2, Siemens PLM Software Inc. , พลาโน, เท็กซัส
ประเทศสหรัฐอเมริกา) และ PHOTO-Series (V 7.2, โฟ จำกัด , เกียวโต, ญี่ปุ่น) ,
ถูกนำมาใช้ในการศึกษานี้ และขั้นตอนการจำลองหลักที่ถูก
อธิบายไว้ดังต่อไปนี้.
ในขั้นตอนที่ 1, ซอฟต์แวร์ที่ประมวลผล FEMAP ถูกนำมาใช้ในการสร้าง
สามมิติรูปแบบเรขาคณิตตามโครงสร้างจริง
และขนาดของระบบความร้อนจากไมโครเวฟ.
รุ่นนี้ทางเรขาคณิตนั้นถูกเปิดออกโดย ของเราเอง Fem-
ซอฟต์แวร์ตาม PHOTO-Series ในขั้นตอนที่ 2 ด้วยรูปแบบเรขาคณิตนี้
ที่นี่สองรุ่นใหม่ที่ชื่อว่า 'EM แบบ' และ 'รุ่น HT' ถูก
สร้างขึ้นใน PHOTO-Series โดยแยกการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน
และเงื่อนไขขอบเขต.
รุ่น EM เป็น ใช้ในการประมาณการสนามแม่เหล็กไฟฟ้า distri-
มากมายหลากหลายในระบบความร้อนจากไมโครเวฟทั้งหมดและได้รับของพวกเขา
เกิดความร้อนภายใน รุ่นความร้อนภายในจากนั้นก็
นำมาใช้ในรุ่น HT สำหรับการวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนและอุณหภูมิก่อน
พจน์ ดังนั้นในขั้นตอนที่ 3 การจำลองสหรัฐโดยการแต่งงาน 'em
รุ่น 'และ' HT จำลอง 'ดังกล่าวข้างต้นได้ดำเนินการอย่างต่อ
เนื่องโดย PHOTO-Series (
Liu et al., 2013
) ผลที่คาดว่า
ในที่สุดก็ถูกเปิดโดย Femap ซึ่งอาจแสดงการเปลี่ยนแปลงใน
ตัวเลขหรือภาพเคลื่อนไหวโดยตรง ขั้นตอนเหล่านี้ยังได้รับการ Intro-
โฉมในรายละเอียดใน
รูป 1
ใน
หลิวและคณะ (2013)
.
2.1.2 สม
ไมโครเวฟมีรูปแบบของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ pene-
trate เป็นผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องจะถูกแปลงเป็นความร้อนโดยการมีปฏิสัมพันธ์
กับอนุภาคที่มีประจุและโมเลกุลขั้วโลก (
Buffler 1992
)
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการจำลองของเราได้รับการวิเคราะห์โดยการควบคุมการ
ตั้งค่าของสมการของแมกซ์เวลดังต่อไปนี้แสดงอยู่ (
Knoerzer
et al., 2008
การแปล กรุณารอสักครู่..
2.1 . การทำนายอุณหภูมิ
2.1.1 . โซลูชั่นเชิงพาณิชย์ (
2 วิธีวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ) ตามแพคเกจซอฟต์แวร์
, femap ( v10.2 ซีเมนส์ PLM ซอฟต์แวร์อิงค์ , พลาโน , เท็กซัส ,
สหรัฐอเมริกา ) และภาพชุด ( V ) 7.2 , จำกัด , เกียวโต , ญี่ปุ่น ) ,
) มาใช้ในการศึกษา และขั้นตอนการอธิบายเป็นหลัก
ในด้านล่าง ขั้นตอนที่ 1 ก่อนประมวลผลซอฟต์แวร์ femap ถูกใช้เพื่อสร้าง
มิติทางเรขาคณิตรูปแบบตามโครงสร้างจริง
และขนาดของระบบไมโครเวฟ .
รูปแบบเรขาคณิตก็เปิดโดยวิธีของเราเอง
ชุด ภาพ โปรแกรม ในขั้นตอนที่ 2 ตาม กับเรขาคณิตแบบ
ที่นี่สองรุ่นใหม่ที่ชื่อ ' em แบบ ' และ ' HT แบบ '
สร้างในรูปชุดแยกโดยการตั้งค่าที่แตกต่างกันค่า
และเงื่อนไขขอบเขตพวกเขาได้ใช้แบบประเมินสนามแม่เหล็กไฟฟ้า distri -
bution ในทั้งระบบและได้รับความร้อนจากไมโครเวฟของพวกเขา
ภายในความร้อนรุ่น ภายใน ความร้อนรุ่นแล้ว
ใช้ HT แบบการวิเคราะห์การกระจายความร้อนและอุณหภูมิก่อน
โวหาร . ดังนั้นในขั้นตอนที่ 3 ของจำลอง โดยการเชื่อมต่อพวกเขา
รูปแบบ ' และ ' รูปแบบ ' HT ดังกล่าวข้างต้น พบว่าคอน -
tinuously โดยภาพชุด (
Liu et al . , 2013
) ประมาณการผล
ในที่สุดก็เปิดโดย femap ซึ่งจะแสดงการเปลี่ยนแปลงใน
รูปภาพหรือภาพเคลื่อนไหวได้โดยตรง ขั้นตอนเหล่านี้ยังได้รับการแนะนำในรายละเอียดใน duced -
รูปที่ 1
ใน Liu et al . ( 2013 )
.
2.1.2 . สมการควบคุม
ไมโครเวฟเป็นรูปแบบของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ pene -
trate ในผลิตภัณฑ์อาหารและแปลงความร้อนโดยการโต้ตอบ
กับค่าบริการอนุภาคและโมเลกุลมีขั้ว (
buffler , 1992 )
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการจำลองของเราโดยใช้การปกครอง
ชุดสมการของแมกซ์เวลล์ดังต่อไปนี้แสดง (
knoerzer 2008
et al . ,
การแปล กรุณารอสักครู่..