1.微波炉的设计目标
一个优秀的微波炉产品设计，要达到如下目标：
（1）场能分布均匀
为了使食物能均匀加热，炉腔内电磁场能量分布应尽可能均匀。通常情况下炉腔内存在的谐振模式越多，能量的分布越均匀。
（2）效率高
炉腔的效率是指被加热物体吸收的微波功率与馈入炉腔中的微波功率之比。效率高，能耗就小。炉腔的功率损失主要在两个方面：被反射回磁控管的功率，其大小主要取决于腔体输入端电压驻波比的大小，驻波比越大则反射功率也越大；腔体本身损耗的功率，主要包括腔壁损耗和旋转工作台等腔内附属物的微波损耗以及通过炉门和通风排湿孔泄漏的微波功率。
（3）传输特性要好
磁控管工作时与负载的匹配要好，即负载的驻波比要小。如果负载驻波比超过最大限值，将会使进入炉腔的电磁功率减少，而且过量的反射功率返回磁控管，使磁控管的工作状况恶化，温升增加，严重的将导致磁控管烧毁。
（4）辐射小
国际标准规定，在离微波炉5cm的空间，测得的微波辐射强度不得超过5，以确保使用者的安全和防止对其他电气设备造成干扰。
（5）散热排湿要好
微波炉加热食物过程中，产生的水汽和多余的热量可以快速导出，避免微波炉内部湿度过大、温度过高，影响产品性能。
2.微波炉的设计现状
微波炉的设计技术尽管已经比较成熟，但对于新产品的研发，主要还是应用传统的方法，即先依据公式计算出大致尺寸，然后加工出样机，再在样机的基础上不断调试、更改，达到标准之后定型，确定最终的腔体。这样的设计方式，研发周期长、开发费用高，产品的品质往往达不到最佳，在生产线上会出现较高的不合格率，造成成本的提升。鉴于现在消费者的需求日趋多元化，市场竞争日趋激烈，对产品品质的要求也日趋严格，如何快速设计、生产出高品质的微波炉，是微波炉企业面临的迫切需求。
数值计算软件的出现，为改进和应用新的方法计算和预测场分布特性提供了新的手段，实现了在产品设计阶段就能对其所应用的系统进行精确计算及性能预测，进而节省了大量的设计试验费用。尤其在产品开发的前期研究中，数值计算可以直接指导设计过程，包括对设计方案的实现、设计方案具体内容的优化和改进等，从而突破了微波炉以前“设计-试制-校正”的设计制造模式，进化成“设计-仿真-试制”的研发模式，可大幅度减少试制样机的次数。采用数值计算不但可以精确地计算微波炉的性能参数，还可以直观地用彩色显示产品的内部空间和各个横截面上的电磁场、温度场分布。对于提高各部件材料使用和选择的合理性、产品可靠性，以及降低成本方面有着重大意义。
近几年来，国内外各主要微波炉生产厂商在微波炉电磁场和温度场的仿真方面投入了大量的资金和人力，积累了丰富的设计、仿真经验，微波炉的性能也有了长足的进步。但是总体来说，微波炉的电磁场和温度场的耦合仿真分析还处于初级阶段，仿真结果和试验结果偏差较大，并不能够在设计前期准确预测产品性能。
计算电磁场和温度场的仿真软件种类繁多，但是还没有专门针对微波炉的应用软件。目前对微波炉的整体仿真均需要采用多个通用商业软件进行连成仿真，效率低、成本高。如何对其进行整合，建立专门针对微波炉的仿真分析软件一直是个难点。
3.云道智造的解决方案
云道智造的咨询团队由多位具有高频电磁、流体力学、热力学和结构力学领域背景的专业人士组成，致力于帮助客户解决数值计算中出现的各种疑难问题，为客户提供业内顶级的完整解决方案。
目前，微波炉的数值计算主要有以下几个方面：
1、电磁场分析：微波炉内高频电磁场的分布分析。
2、流热分析：微波炉工作状态下内部流场、温度场分析。
3、结构分析：结构强度、振动、疲劳分析。
以上各个物理场之间并不是完全孤立的，许多工程实际问题同时涉及到多个物理场，如：电磁生热、通风冷却分析等。
云道智造针对这些不同的领域提供相应的完整的解决方案，为微波炉的漏磁、打火、能量分布不均、聚焦、疲劳强度低等问题的解决提供仿真数据参考。
我们针对微波炉提供的仿真服务的特色：
（1）算得准
在微波炉的CAD模型和实际工作环境的基础上，建立分析模型，对微波炉的结构、电磁、热等问题进行分析求解计算，出具相关的分析报告。该计算结果与实验结果的吻合度相当好。
（2）算得快
基于通用的商业分析软件或自有软件，进行二次开发，将微波炉的仿真分析流程进行标准化订制，建立起针对微波炉的连成仿真分析平台，可以使得客户快速进行微波炉的仿真分析。
4.成功案例
微波炉的温度均匀性是微波炉性能的重要指标之一。采用数值仿真技术，可以在样机试制之前对温度均匀性进行预测。其工作流程如下：
第一步：建模前的主要设置，定义参数、定义材料等；
第二步：建立模型，可以外部读入其他CAD软件建立的几何模型；
第三步：设置端口、边界条件和信号激励（微波信号的功率）；
第四步：设置工作频率；
第五步：网格剖分；
第六步：求解内部电磁场分布；
第七步：电磁场求解完成，将电磁场能量转化为焦耳热；
第八步：进行温度场求解，得到微波炉的温度场分布。
微波炉耦合场数值计算技术方案
通过上述分析可以得到微波炉内的温度均匀性分布，为优化微波炉的设计和解决相关问题提供参考。
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