射频波是一种高频电磁波,频率在3 kHz到300MHz之间,因其加热具有整体性和速度快等优点而被用于替代化学熏蒸对采后农产品及食品的杀虫灭菌,但广泛应用该技术的最大障碍是加热的不均匀性。高温部分容易导致处理产品品质的损失,从而影响口感与营养成分,低温部分会导致害虫及致病微生物的低致死率,所以改善射频加热均匀性对射频技术在杀虫灭菌应用的推广至关重要。计算机模拟因为比试验研究省时省力常被用于系统地研究射频加热的宝贵工具。这种基于电磁与传热模型的计算机模拟能够高效系统地预测物料内部的温度分布状况,揭示其复杂的射频加热机理,得到物料加热时的瞬态温度场,从而为研究电磁场和物料的各种物理参数对加热均匀性的影响提供了依据。同时可达到优化加热参数与改善加热均匀性的目的。为了研究运动及搅拌对射频加热方式和加热均匀性的影响,使用商业有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了小麦样品运动和搅拌条件的射频加热计算机模型,经过验证后的模型用于预测相关参数对射频加热均匀性的影响,从而为射频处理的工业化应用提供最优参数指导,主要研究内容和结果如下：(1)使用基于有限元方法的COMSOL建立并验证了长方体形筐子内的小麦样品静止和运动条件在6 kW 27.12MHz射频加热系统内加热的射频加热计算机模型。通过红外照相机和光纤测温传感器采集了相同条件的样品中心和水平3层的温度分布。试验温度和模拟温度吻合较好,小麦样品的中间层和下层温度高于上层温度。样品所有3层的边角处温度均高于中间区域温度,使建立的计算机模型得到验证。(2)应用验证的计算机模型预测不同传送带运动速度(v=8.57mh-1, v=14.23 mh-1,和v=17.14 m h-1),上极板长度(a=0.5 m, a=0.83 m, and a=1m),将样品从位置A旋转90°到位置B对射频加热均匀性的影响。并使用加热均匀性系数对以上参数对射频加热均匀性的影响进行评价。研究结果显示：传送带运动速度越低,小麦样品的射频加热均匀性越好。当样品在位置A旋转90°之后到位置B,射频加热均匀性得到了提高。这个简化的计算机模型可用于高效地理解和分析传送带运动对射频加热均匀性的影响。(3)使用基于有限元的商业软件COMSOL建立了长方体形筐子内小麦样品在6 kW27.12MHz射频加热系统内无搅拌和搅拌条件的加热计算机模型。通过热电偶,红外照相机和光纤测温传感器采集相同条件试验样品内部6点和表面温度数据并验证建立的计算机模型。(4)使用均匀性系数评价搅拌次数对射频加热均匀性的影响。试验和模拟结果均得出：随着搅拌次数的增加,小麦样品中心点的温度逐渐升高,边角点的温度逐渐降低,小麦样品的射频加热均匀性提高。由于搅拌过程存在热量损失,所以每次搅拌过后,样品上表面的平均温度和内部平均温度均存在小幅度的降低。该热量损失可以通过射频处理过程中辅助热风加热来弥补。工业化应用的射频处理,可以在多个相邻的射频处理单元之间添加搅拌装置用于提高射频加热的均匀性。建立的计算机模型可以帮助理解射频加热方式和搅拌条件对射频加热均匀性的影响,从而为带有搅拌过程的工业化射频处理提供可靠的技术指导。