例題1 電子レンジ

本例題について

  • 電子レンジの中に置いた、骨付き肉の温度分布を解析します。 

  • 電磁波解析と熱伝導解析の連成解析になります。

  • 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバ

電磁波解析[Hertz]

熱伝導解析[Watt]

解析の種類

電磁波解析:調和解析

熱伝導解析:定常解析

解析オプション

面(辺)電極の厚みの影響を無視するをチェック※

※本オプションは初期設定条件ですでにチェックが入っています。本例題では面電極は

 ありませんので、チェックがなくても結果には影響しません。

 

調和解析および開放境界の設定を以下のように行っています。

タブ設定

設定項目

条件

メッシュ

標準メッシュサイズ

20

要素の種類

2次要素

アダプティブメッシュ

OFF(計算時間短縮の為)

周波数依存メッシュの設定

参照周波数:2.45×109[Hz]

調和解析

周波数

最小 2.45×109[Hz]

最大 2.45×109[Hz]

入力

10[W]※

 

※実際の電子レンジに比べて相当小さな入力電力にしています。本解析は定常状態の

温度分布を解析している為、実際の電子レンジの入力電力を使って解析すると、高温に

なりすぎます。それを防ぐために、入力電力を小さな値にしています。

 

モデル図

直方体のCAVITYの上に電磁波を入射する導波管を設置しています。入出力ポートは、導波管の端につけていて、名前はPORT1としました。

骨付き肉は、皿の上においてあります。CAVITYの底面は20度に設定しています。

 

 

ボディ属性および材料定数の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

メッシュサイズ

0/Solid

CAVITY

000_空気※

 

5/Solid

WAVEGUIDE

000_空気※

 

6/Sheet

転写用ボディ

 

 

13/Solid

PLATE

PLATE

8

75/Solid

BONE

BONE

8

96/Solid

MEAT

WATER

 

※材料データベースを利用

 

 

 

材料名

タブ

定数

PLATE

誘電率

比誘電率: 7.0

tanδ: 0.0

熱伝導率

1.5[W/m/deg]

BONE

誘電率

比誘電率: 7.0

tanδ: 0.1

熱伝導率

1.5[W/m/deg]

WATER

誘電率

比誘電率: 76.7

tanδ: 0.16

熱伝導率

1.5[W/m/deg]

境界条件

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

PORT1/Face

電気

入出力ポート

基準インピーダンス:
 ポート構造から算出される特性インピーダンスを使う

 をチェック

EW/Face

電気

電気壁

 

20deg/Face

電気

電気壁

 

温度

20[deg]

外部境界条件

電気

電気壁

 

電気的境界の初期設定は、磁気壁です。また熱の初期設定は、断熱です。

 

解析結果

温度分布を見ると、中までよく温まっているのが分かります。

 

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