Численное моделирование СВЧ нагрева многослойных диэлектриков

Содержание

Слайд 2

Цель и актуальность. Цель: Построить численную модель СВЧ нагрева многослойных диэлектриков

Цель и актуальность.

Цель: Построить численную модель СВЧ нагрева многослойных диэлектриков
Актульность: избирательный, равномерный,

сверхчистый, саморегулирующейся нагрев
Слайд 3

Физическая постановка задачи Диэлектрик: трехслойная структура, где две пластины соединяются между

Физическая постановка задачи

Диэлектрик: трехслойная структура, где две пластины соединяются между собой

клеющем веществом.
и
Значит слой клея будет нагреваться быстрее, чем другие слои.
У клея ускорится процесс полимеризации
Слайд 4

Падение и отражение СВЧ лучей на слои диэлектриков Рис. 1. схематическая модель диэлектрика

Падение и отражение СВЧ лучей на слои диэлектриков

Рис. 1. схематическая модель

диэлектрика
Слайд 5

Определение коэффициентов прохождения и отражения Комплексная амплитуда напряженности магнитного поля -

Определение коэффициентов прохождения и отражения

Комплексная амплитуда напряженности магнитного поля

 

 

- волновое сопротивление

воздуха

Комплексные амплитуды полей в i-ом слое:

 

 

 

Слайд 6

Система 1. Система уравнений для определения коэфиценов прохождения и отражения

Система 1. 

Система уравнений для определения коэфиценов прохождения и отражения

Слайд 7

Температурное поле в плоскослоистой структуре Начальные и граничные условия выбираются в виде : Система 2.

Температурное поле в плоскослоистой структуре

Начальные и граничные условия выбираются в виде

:

Система 2. 

Слайд 8

(5). ( 4). (3). (2). (1). m=1,2,3. Для построения консервативной разностной

(5). 

( 4). 

(3). 

(2). 

(1). 

m=1,2,3.

Для построения консервативной разностной схемы в одномерной области

вводится в каждом

слое равномерная по координате z сетка
Слайд 9

(8). (7). (6). Уравнение теплового баланса для элементарной ячейки Обозначим значения

(8). 

(7). 

(6). 

Уравнение теплового баланса для элементарной ячейки

Обозначим

значения температуры в узлах сетки

Где

-тепловые потоки

на границах элементарной
ячейки
Слайд 10

(11). (10). (9). разностное уравнение для внутренних точек разностное уравнение для

(11). 

(10). 

(9). 

разностное уравнение для внутренних точек

разностное уравнение для
левой границы:

Для элементарной ячейки, содержащей

узел, принадлежащий границе слоев,
разностное уравнение имеет вид

m=2,3

Слайд 11

(13). (12). Записав уравнение теплового баланса для элементарной ячейки прилегающей к

(13). 

(12). 

Записав уравнение теплового баланса для элементарной ячейки

прилегающей к правой левой

границе области, получим разностное уравнение для правой границы:

Начальные условия записываются в виде

Слайд 12

Распределение температуры в трехслойной структуре (Время нагрева 5 минут) График 1.

Распределение температуры в трехслойной структуре (Время нагрева 5 минут)

График 1.  

Слайд 13

Распределение температуры в трехслойной структуре (Время нагрева 10 минут) График 2.

Распределение температуры в трехслойной структуре (Время нагрева 10 минут)

График 2.