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一种基于无限维PDE模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法

2026-03-01 14:20:07 127次浏览

技术特征:

1.一种基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述step1中,建立微波加热无限维pde模型:

3.根据权利要求1所述的基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述step1中,对时间方向使用隐式euler差分法进行离散,对空间方向使用crank-nicolson差分格式进行离散化,从而将复杂的偏微分方程组转化为简单的代数方程组,如下所示:

4.根据权利要求1所述的基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述step2中,对差分格式的误差进行分析,差分格式为:

5.根据权利要求1所述的基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述step3中,代数方程组用newton迭代法求解得到迭代方程,迭代方程是一步两层迭代格式,给定初始值得到下一步的近似值迭代解则向量序列的极限是代数方程组的解,使用结束迭代过程。

6.根据权利要求1所述的基于无限维pde模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,其特征在于:所述step4中,在均匀电磁场中,媒质内部等相位面上的场强大小相等且方向相同,则只考虑单一方向的温度变化,忽略其他方向的热传导和热对流;在媒质长度不小于2倍趋肤深度的条件下,透射波和反射波近似为零,因此反射系数γ≈0,为降低计算复杂度,耗散功率模型运用lambert定理进行描述:


技术总结
本发明公开了一种基于无限维PDE模型的快速求解微波加热媒质温度分布的方法,有效应对了微波加热过程的强非线性、高时变性和无限维特性的挑战。方法包括:建立微波加热无限维PDE模型,利用隐式Euler差分法和Crank‑Nicolson差分格式相结合的新方法对微波加热无限维PDE模型进行离散化,将复杂的偏微分方程组离散化为简单的代数方程组;采用Newton迭代法求解离散后的代数方程组,避免了直接求解大型耦合代数方程组的复杂性;分析和建立Lambert定律形式的耗散功率表达式。本发明通过仿真实验证明,该方法可以快速、准确地测定微波加热过程温度分布。

技术研发人员:杨彪,刘冰艳,杨颖,刘思龙,赵忠伟
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
文档序号 : 【 40124292 】

技术研发人员:杨彪,刘冰艳,杨颖,刘思龙,赵忠伟
技术所有人:昆明理工大学

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杨彪刘冰艳杨颖刘思龙赵忠伟昆明理工大学
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