射频加热系统中脉冲粉料顶部电极电压的预测模型构建与计算评估：基于豌豆和斑豆粉的优化研究

这篇研究通过建立两种分析模型（含/不含瞬态热积累项?dT/dt）和逆向仿真框架，揭示了50Ω射频(RF)加热系统中脉冲粉料顶部电极电压的预测规律。研究发现忽略?dT/dt项的Model 2更接近仿真结果（R2=0.99），斑豆粉峰值温度达128°C（豌豆粉114°C），证实材料介电特性对电场强度分布的关键影响，为RF系统设计提供了基于仿真的优化工具。

　　

Highlight

准确预测顶部电极电压对优化射频(RF)加热系统的均匀性和能效至关重要。本研究通过两种分析模型和逆向仿真框架，揭示了豌豆和斑豆粉在50Ω RF系统中的电压特性。Model 2因排除瞬态热项(?dT/dt)，其电压预测更贴近仿真结果，电场强度对齐度更高。基于MATLAB的逆向仿真结合热传导有限差分求解与介电加热模型，通过光纤温度数据验证（R²=0.99，RMSE<5），斑豆粉峰值温度达128°C，热扩散范围大于豌豆粉（114°C），凸显材料介电特性的关键作用。

Conclusion

本研究证实，在50Ω射频(RF)加热系统的脉冲粉料电压预测中，排除?dT/dt项的Model 2展现出更高准确性。该模型对实验噪声和非线性温度变化具有更强鲁棒性，为工业应用提供了更可靠的电压估算框架。研究同时强调精确介电特性分析对各类脉冲材料的必要性，并指出逆向仿真在实时介电追踪和数据驱动建模方面的改进潜力，为RF系统设计优化开辟了新路径。