Characterization of a numerical model using FDTD for use in heating processes in a multimode microwave cavity
| Autor: | Araújo, Magno Medeiros de |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Pavão, Augusto Carlos, Queiroz Júnior, Idalmir de Souza, Andrade, Humberto Dionísio de, Sousa Neto, Marinaldo Pinheiro de |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2015 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) instacron:UFERSA |
| Popis: | Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MagnoMA_DISSERT.pdf: 2362994 bytes, checksum: 76e766a8ab7d1f6010a083adf3877530 (MD5) Previous issue date: 2015-01-21 The microwave heating is largely used on industry, for treatment of ores and wood drying, and on food production. Besides this industry use, researches applied to cancer cells treatment, demonstrates that the microwave heating is more effective than regular procedures, such as, chemotherapy and radiotherapy, because it is a directional action and does not presents the same side effects amount. This work aims to develop a numeric model using FDTD in order relate the microwave spread, with the dielectric material heating on industry applications, standing as a base to future development of a software, which can study the microwave effects on these applications. Initially the basic issues involving the propagation of electromagnetic waves are discussed, as well as the equation that govern it. Then the mathematical treatment is performed, in order to related the known parameters to those obtained on the simulation. Lastly, experiments based in the simulated medium were performed, for the purpose of verify the error presented on the developed model. Those experiments allowed to conclude that the results numerically given, serve as a reference to situations where high precision is not necessary on the final temperature of the dielectric medium O aquecimento por micro-ondas é amplamente utilizado nas indústrias, para o tratamento de minérios e secagem de madeira, e na produção de alimentos. Além disso, estudos aplicados ao tratamento de células cancerígenas demonstram que o aquecimento por micro-ondas é mais eficaz no combate do que os procedimentos convencionais, como quimioterapia e radioterapia, por ser de ação localizada e não apresentar a mesma quantidade de efeitos colaterais. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo numérico utilizando FDTD que possa relacionar os parâmetros da cavidade e de sua alimentação com o aquecimento final de materiais dielétricos em aplicações industriais, servindo como base para o desenvolvimento de um software para estudo destas aplicações. Inicialmente são abordados os temas bases que envolvem a propagação das ondas eletromagnéticas e as equações que a regem e em seguida é feito o tratamento matemático para relacionar parâmetros conhecidos com os obtidos na simulação. Por fim, foram feitos experimentos baseados no ambiente simulado para verificar o erro do modelo desenvolvido que permitiram concluir que os resultados fornecidos numericamente estão de acordo e servem como referência para aplicações de baixa ou média precisão, mas a necessidade de um sistema em que as propriedades dielétricas variem com a temperatura é essencial para procedimentos que necessitam de maior precisão |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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