Skip to main content

Fujitsu

Japan

Poynting for Microwave 解析事例
電磁界・熱伝導連携解析による電子レンジの伝熱解析

Poyntingの熱解析連携機能を使用して、電子レンジによる食品などの加熱対象物への伝熱現象を解析します。電磁界解析で算出した電界強度分布を熱源情報として熱解析で使用して温度分布を求めます。また、ここではマイクロ波の攪拌装置を想定して、時間的に熱源分布が変化する条件を考慮します。

解析モデル

モデル概観

解析条件

  • 電磁界解析
    格子数:843万格子 ステップ数:10000ステップ
    解析時間:9.4[ns] 出力:~200[W](※)
  • 熱伝導解析
    格子数:843万格子 ステップ数:21882ステップ
    解析時間:60[sec]
  • 食品の材質条件
    誘電率:75.6+j7.9@2.45GHz 比熱:4217[J/K・kg]
    熱伝導率:0.582[W/m・K] 比重:1000[Kg/m3]

※導波管開口部でのポインティングベクトルより算出

電磁界・熱伝導連携解析の手順

① マイクロ波攪拌装置の回転角ごとに電磁界解析を計算(下図青色部分)
② 得られた電界強度分布を時間変化する熱源分布として熱伝導解析に入力
③ 熱伝導解析を計算し、温度分布の時系列情報を求める(下図橙色部分)

電磁界・熱伝導連携解析の手順

解析結果

電界分布(2.45GHz)

電界分布(2.45GHz)攪拌装置の回転なし
攪拌装置の回転なし

電界分布(2.45GHz:アニメーション)攪拌装置の回転あり
攪拌装置の回転あり
(アニメーション)

温度分布(食品表面:アニメーション)

温度分布(食品表面:アニメーション)攪拌装置の回転なし
攪拌装置の回転なし

温度分布(食品表面:アニメーション)攪拌装置の回転あり
攪拌装置の回転あり

温度分布(食品断面:アニメーション)

温度分布(食品断面:アニメーション)攪拌装置の回転なし
攪拌装置の回転なし

温度分布(食品断面:アニメーション)攪拌装置の回転あり
攪拌装置の回転あり

まとめ

Poyntingの熱解析連携機能を使用して、電子レンジの伝熱解析が可能です。また、マイクロ波の攪拌装置などを想定して、時間的に熱源分布が変化する条件を考慮することもできます。

お問い合わせ

Webでのお問い合わせ

入力フォーム

当社はセキュリティ保護の観点からSSL技術を使用しております。

お電話でのお問い合わせ

0120-933-200 富士通コンタクトライン(総合窓口)

受付時間 9時~17時30分
(土曜・日曜・祝日・当社指定の休業日を除く)