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高周波誘電加熱解析事例 (フルモデル)

1.概要

誘電体に交流電場を加える場合、その周波数を高くすると誘電体の分極がその変化に追いつけず、ずれ(摩擦のようなもの)を生じてエネルギーが熱として発生します。

今回は下図のようなモデルの誘電体に対して交流電場を加えた時に生じる誘電損失による発熱量を電界解析ソフトウェアF-VOLT-DHで計算しました。

1-1.解析モデルの概要

回解析しましたモデルの外観形状は図1の通りです。

誘電加熱解析モデル外観図

図1 : ソリッドデータ外観図

1-2.解析仕様

物性条件

比 誘 電 率 Tanδ
誘  電  体 6.0 0.01
空     気 1.0 -

※ 電極は完全導体と仮定しました。

解析条件

図2のように、各電極に[10000v]および[0v]を設定しました。

周波数は[10MHz]です。

電位設定図

図2 : 電位設定図

2.解析結果

電界分布コンター図

図3 :水平断面(中央)の電界分布コンター図
(単位:V/m)
電界分布コンター図

図4 :電界分布コンター図 (単位:V/m)

2.1 発熱分布

発熱密度分布コンター図

図5 :水平断面(中央)の発熱密度分布コンター図
(単位: W/m3)
発熱密度分布コンター図

図6 :発熱密度分布コンター図
(単位:W/m3)

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