Measurements and numerical models for the evaluation of performance in microwave ovens

Le informazioni elettromagnetiche e termiche sono aspetti molto importanti per analizzare i processi di riscaldamento in forni a microonde ad uso domestico. In questo lavoro vengono valutati l'efficienza del sistema e la distribuzione delle fonti di calore nel carico, utilizzando differenti forni a microonde. Per raggiungere questo obiettivo, sono stati sviluppati  simulazioni numeriche e diversi test sperimentali. In particolare, per quanto riguarda quest'ultima parte si confrontano due diversi metodi di misura: l'uso di telecamera a infrarossi e una serie di misure mediante sonde a termocoppia. Questo progetto anche interessante perché ci permette di validare uno strumento per simulazioni numeriche, COMSOL Multi-phisics, che viene spesso utilizzato per la progettazione di dispositivi elettromagnetici e per l'indagine sui problemi multi-fisici. Il primo capitolo è un background generale che introduce alle microonde. Nel secondo capitolo viene presentata una larga parte teorica circa i forni a microonde. Qui  vengono anche descritti i tre componenti principali che caratterizzano il processo fisico: il magnetron come sorgente di campo, la guida d'onda che porta le onde dall’alimentazione all'ultimo componente, la cavità risonante. Il terzo capitolo introduce alle proprietà dielettriche e termiche che caratterizzano il processo di riscaldamento del carico. Sono inoltre descritti i fenomeni che influenzano le prestazioni del processo di riscaldamento e l’uniformità delle fonti di calore. Il quarto capitolo riguarda la parte di misure sperimentali con diverse attrezzature di prova, confrontando i risultati ottenuti. Il quinto capitolo descrive il software numerico (COMSOL Multi-phisics), vengono presentati i risultati ottenuti e la validazione delle simulazioni. Il sesto e ultimo capitolo presenta il confronto tra le prove sperimentali e i modelli numerici. Qui vengono sviluppate alcune conclusioni e vengono presentate le prospettive per le indagini successive nel campo di studio delle microonde