Numerical Simulation of Temperature and Electric Field Distributions in the Microwave Heating of Petroleum Coke

Abstract

Чисельне моделювання мікрохвильового нагріву нафтового коксу (НК) було успішно передбачено програмним забезпеченням COMSOL Multiphysics версії 5.2. Моделювання використовується для вивчення розподілу температури та електричного поля всередині побутової мікрохвильової печі. Модельне дослідження проводилося при вхідній потужності мікрохвильової печі 500 Вт і часі 60 с. Числове моделювання показало, що оптимальна температура може бути створена при нагріванні зразка НК. Градієнті температури зразка НК змінюються за допомогою комбінації порожнини та енергії, що розсіюється у зразку, оптимальна температура якого становить 898 K. Крім того, зменшення розподілу електричного поля спостерігалося за допомогою провідності всередині зразка НК. Результати можуть служити еталоном для вивчення нагріву НК за допомогою мікрохвильової енергії.

Numerical simulation of microwave heating of petroleum coke (PC) was successfully predicted by COMSOL Multiphysics software version 5.2. The simulation is used to study how the temperature and electric field are distributed inside the domestic microwave oven. The simulation study was performed at a microwave input power of 500 W and time of 60 s. Numerical modelling has shown that an optimal temperature can be generated while heating a PC sample. The gradient temperatures of the PC sample change with a combination of cavity and the energy dissipated in the sample, an optimal temperature of which is 898 K. Moreover, a decrease in the electric field distribution was observed by conduction inside the PC sample. The results may provide a reference for the study of heating of PC by microwave energy.