| 研究概要 |
本研究は,マイクロ波加熱が困難な条件,さらには,誘電物性が時間的・空間的に急激に変化する条件に対して,マイクロ波加熱の特徴を最大限活用し,(1)被加熱物体内における電磁波干渉の制御,(2)被加熱物体表面における反射波の制御,(3)高加熱物体の熱拡散を利用した熱的制御に基づくマイクロ波加熱の高効率化とその最適化手法を提案するもので,本年度は,研究項目(B)加熱物体表面での反射波抑制による加熱特性の高効率化,研究項目(C)マイクロ波を用いた流体の連続加熱の高効率化を対象に以下の成果を得た。
研究項目(B)
1. TE_<10>モードの矩形導波管内に形成される電磁場モードと表面構造の空間的な位置関係が被加熱物体の加熱特性に大きな影響を与えることを明らかにした。
2. マイクロ波加熱に及ぼす表面凹凸構造の効果を配列方向,凹凸部の幅および深さと関連づけて明らかにした.
3. マイクロ波加熱に及ぼす表面山型構造の効果を配列方向,山型部の幅および深さと関連づけて明らかにした。
4. 入射波制御層の均一および不均一の効果を入射波制御層の厚さおよび誘電物性と関連づけて解析的に明らかにするとともに,矩形導波管内にTE^<10>モードが維持される場合に限り,それらの効果を被加熱物体の表面凹凸および山型構造で代用することの有効性を明らかにした。
研究項目(C)
5. 流路後面に完全反射板を設置した場合の透過波と反射波の干渉実験を行い,物体内の温度分布および導波管出口の温度分布をマイクロ波出力と関連づけて明らかにするとともに,解析結果との比較検討を行った。
6. 反射板を流路から離して設置し,共振現象に及ぼす反射波の位相変化の影響を実験的に明らかにした。
7. 流路前面に補助物体を設置して透過波の位相を制御した場合の干渉実験を行い,物体内の温度分布および導波管出口の温度分布をマイクロ波出力と関連づけて明らかにするとともに,解析結果との比較検討を行った。
|
