Что такое система микроволнового нагрева?

Что такое система микроволнового нагрева?

Система микроволнового нагрева — это система, которая нагревает диэлектрические материалы с помощью электромагнитных волн с длиной волны около микрометров.

При других методах нагрева (с использованием излучения горячего воздуха или электрического нагрева) тепло постепенно отводится от поверхности объекта и нагревается, что занимает определенное время.

Однако микроволновый нагрев напрямую реагирует с молекулами внутри материала, тем самым повышая внутреннюю температуру за более короткое время. Поскольку микроволны могут быть облучены почти равномерно на цель, даже внутренняя и внешняя часть материала могут быть нагреты равномерно. Поскольку эффективность нагрева варьируется в зависимости от диэлектрических потерь цели, материал также может быть выборочно нагрет в соответствии с коэффициентом потерь.

Применение систем микроволнового нагрева

Хотя системы микроволнового нагрева наиболее известны своим использованием в микроволновых печах, они также применяются в промышленности для пищевых продуктов.

В частности, они используются для приготовления пищи, стерилизации и сушки пищевых продуктов. Например, когда система микроволнового нагрева используется в процессе нагревания курицы, время нагрева может быть сокращено вдвое по сравнению с обычным методом, и даже может быть предотвращено частичное потемнение костей.

Микроволновое нагревание также используется для сушки древесины, печатных материалов, текстиля и бумаги, а в медицинской сфере термотерапия используется для лечения рака.

Принцип работы системы микроволнового нагрева

Электромагнитные волны, такие как микроволны, воздействуют на материалы, периодически изменяя интенсивность электрического поля.

В отличие от проводников, таких как металлы, молекулы изоляторов (диэлектриков), таких как вода, имеют собственную полярность, поэтому они реагируют с электрическим полем электромагнитных волн, вызывая смещение в распределении положительных и отрицательных зарядов среди молекул внутри диэлектрика.

По мере увеличения частоты электромагнитных волн молекулы, из которых состоит диэлектрик, вращаются и сильно вибрируют и сталкиваются друг с другом, но более высокая частота не обязательно означает, что нагрев становится легче. Если частота слишком высока, молекулы внутри диэлектрика не могут реагировать.

В случае воды она хорошо реагирует с электромагнитными волнами в микроволновом диапазоне (инфракрасные лучи). Энергия, генерируемая реакцией (внутренняя энергия), преобразуется в тепло, которое нагревает диэлектрик. Системы микроволнового нагрева оснащены электронными трубками, называемыми магнетронами, для генерации микроволн. Микроволны, излучаемые этой трубкой, направляются в нагревательную печь, где они нагревают объект.