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內容簡介： 本书系统地介绍了微波非热效应的研究方法、实验装置的优化设计、实验系统的构建、微观动力学理论计算分析。首先根据微波非热效应研究的瓶颈问题和目前研究常用实验装置存在的局限性，通过HFSS电磁仿真软件优化设计加工了脊波导实验装置，并利用多物理场耦合计算验证该装置的可行性，然后基于该装置搭建实验系统进行非热效应实验研究，*后利用微观分子动力学计算方法研究非热效应作用机理。这些研究可为微波非热效应研究开辟一条新途径并提供了重要的实验和理论依据，同时也为微波非热效应作用机理的研究和解决微波能工业化生产过程中的关键性问题打下坚实基础，具有重要的科学意义。 關於作者： 田文艳，副教授，2012年获得四川大学无线电物理专业博士学位。主要研究方向为微波器件设计与微波测量、电磁场仿真计算和微波能应用。欧洲AMPERE组织会员、国际SCI期刊《International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics》、《Progress in Electromagnetics Research》和《Superlattices and Microstructures》审稿专家。近五年来，发表学术论文20余篇，其中SCI收录12篇（Top1区和Top2区SCI论文各1篇）；主持国家自然科学基金、山西省自然科学基金和山西省晋城市科技计划项目各1项；申请国家专利6项，授权国家发明专利1项，授权软件著作权3项。 目錄： 第1章 引言1 1.1 微波非热效应争议4 1.2 微波效应机理7 1.2.1 微波热效应机理7 1.2.2 微波非热效应机理11 1.3 微波非热效应研究方法及其局限性14 1.4 本书的主要研究内容17 1.5 本书的内容安排19 第2章 微波加热流体多物理场数值计算23 2.1 微波加热数值计算方法简介25 2.1.1 有限元法25 2.1.2 有限元法分析的基本步骤26 2.2 微波加热流体多物理场耦合求解29 2.2.1 电磁场的求解29 2.2.2 热传导的求解30 2.2.3 流体场的求解32 2.3 等效介电系数的更新34 2.3.1 微波作用下氯化钠水溶液等效复介电系数的更新35 2.3.2 微波作用下二甲基亚砜-氯化钠水溶液等效复介电 系数的更新36 2.4 多物理场耦合37 2.5 本章小结38 第3章 窄壁开孔脊波导39 3.1 设计原理及结构41 3.2 仿真及结果43 3.3 基于窄壁开孔脊波导氯化钠水溶液在微波作用过程中的 多物理场计算44 3.3.1 计算模型边界条件45 3.3.2 计算结果及讨论46 3.4 本章小结51 第4章 基于窄壁开孔脊波导的微波非热效应实验研究53 4.1 实验系统55 4.2 氯化钠水溶液在微波作用过程中的温度测量57 4.3 氯化钠水溶液在微波作用下的电导率变化58 4.4 本章小结64 第5章 宽壁开孔脊波导65 5.1 设计原理及结构66 5.2 仿真及结果69 5.3 窄壁和宽壁开孔脊波导中二甲基亚砜-氯化钠水溶液在微波 作用过程中的多物理场计算70 5.3.1 计算模型所加边界条件70 5.3.2 计算结果及讨论71 5.4 本章小结80 第6章 基于宽壁开孔脊波导的微波非热效应实验研究81 6.1 实验系统84 6.2 二甲基亚砜-氯化钠水溶液在微波作用过程中的 温度测量86 6.3 二甲基亚砜-氯化钠水溶液在微波作用下的 电导率变化87 6.3.1 水与二甲基亚砜摩尔数之比为21的溶液在微波作用下 电导率变化88 6.3.2 水与二甲基亚砜摩尔数之比为31的溶液在微波作用下 电导率变化90 6.3.3 水与二甲基亚砜摩尔数之比为41的溶液在微波作用下 电导率变化93 6.3.4 水与二甲基亚砜摩尔数之比为51的溶液在微波作用下 电导率变化95 6.4 本章小结97 第7章 微波辐照下电解质溶液的非平衡态分子动力学模拟99 7.1 分子动力学模拟的基本原理102 7.1.1 分子动力学模拟基本原理102 7.1.2 分子动力学模拟基本流程104 7.1.3 牛顿运动方程数值解法104 7.1.4 积分时间步长选取107 7.2 分子动力学模拟常用力场107 7.3 周期性边界条件与*近镜像112 7.4 系综115 7.5 本章小结115 第8章 微波非热效应的非平衡态分子动力学计算117 8.1 微波作用体系溶液的选择119 8.2 分子动力学模拟细节121 8.3 结果与讨论122 8.3.1 径向分布函数122 8.3.2 配位数和平均氢键数129 8.3.3 电导率130 8.3.4 氢键键长和键角132 8.4 本章小结135 参考文献137

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