1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况 （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

本发明的硅基悬臂梁耦合直接加热式毫米波信号检测仪器是由传感器、模数转换和液晶显示三大模块组成，传感器模块是由悬臂梁耦合结构、功率分配／合成器、直接加热式微波功率传感器和开关构成，衬底材料为高阻Ｓｉ，功率通过输入端口对应的ＣＰＷ信号线终端的直接加热式微波功率传感器进行检测；频率检测通过利用直接加热式微波功率传感器测量两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号，分别同两路等分后的参考信号合成，同样利用直接加热式微波功率传感器检测合成功率

本发明的硅基悬臂梁耦合间接加热式毫米波信号检测仪器是由传感器、模数转换和液晶显示三大模块组成，传感器模块是由悬臂梁耦合结构、功率分配／合成器、间接加热式微波功率传感器和开关构成，衬底材料为高阻Ｓｉ，功率通过输入端口对应的ＣＰＷ信号线终端的间接加热式微波功率传感器进行检测；频率检测通过利用间接加热式微波功率传感器测量两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号，分别同两路等分后的参考信号合成，同样利用间接加热式微波功率传感器检测合成功率

目前热力发电厂低压加热器存在系统复杂、端差大和热效率低等问题，机 组经济性的提高受到了较大限制o采用引射式加热器替代回热系统低压加热器可 使低压加热器面临的诸多问题得到有效改善。引射混合式低压加热器是利用压力 较高的水抽吸压力较低的蒸汽并进行热量、动量和质量交换、掺混的装置，是射 流技术在传热邻域的新应用，它通过汽液两相流的混合加热制取过饱和水。加热 热源可以采用低压放散蒸汽、凝结水闪蒸汽或汽轮机的低压抽气，起到节能减排 的作用。该加热器具有热效率高、热力系统简单、价格低、占地少、使用寿命长、 无振动、噪音低等优势。利用引射式加热器替代回热系统低压加热器可将机组热 效率提高0. 8-1. 0%。

恶性肿瘤已经成为我国重大的公共卫生问题。每年新发肿瘤病例约为312万例,平均每天8550人,每分钟有6人被诊断为癌症,人们一生中患晚期癌症概率为22%。本产品主要针对严重影响病人生存期和生活质量的晚期癌症恶性胸，腹水症状，进行热循环灌注治疗，达到消灭腔体内癌细胞的目的。  项目团队基于自主知识产权研发的“瞬态加热体腔热灌注治疗系统”，该项目研发成果拥有发明专利2项，实用新型专利4项，可有效解决恶性胸腹水，明显改善肿瘤病人生存和生活质量。该系统热响应迅速，控温精度高，治疗精准

本发明的Ｓｉ基微机械悬臂梁耦合间接加热式毫米波信号检测器，结构包括悬臂梁耦合结构、功率合成／分配器、间接加热式微波功率传感器和开关。悬臂梁耦合结构包括两组悬臂梁，每组悬臂梁由两个对称的悬臂梁构成，用于耦合部分待测信号，两个悬臂梁之间ＣＰＷ传输线的电长度在所测信号频率范围内的中心频率３５ＧＨｚ处为λ／４。功率通过输入端口对应的ＣＰＷ信号线终端的间接加热式微波功率传感器进行检测；频率检测通过测量两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号

本发明的Ｓｉ基微机械悬臂梁耦合直接加热式毫米波信号检测器，结构由悬臂梁耦合结构、功率合成／分配器、直接加热式微波功率传感器和开关构成。悬臂梁耦合结构包括两组悬臂梁，每组悬臂梁由两个对称的悬臂梁构成，两个悬臂梁之间ＣＰＷ传输线的电长度在所测信号频率范围内的中心频率３５ＧＨｚ处为λ／４。功率通过输入端口对应的ＣＰＷ信号线终端的直接加热式微波功率传感器进行检测；频率检测通过利用直接加热式微波功率传感器测量两路在中心频率处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率处相位差为９０度的

本发明的硅基悬臂梁耦合间接加热式未知频率毫米波相位检测器，结构由悬臂梁耦合结构、功率分配／合成器、间接加热式微波功率传感器和开关构成。悬臂梁耦合结构上下左右对称，包括两组悬臂梁，每组悬臂梁由两个对称的悬臂梁构成，两个悬臂梁之间ＣＰＷ传输线的电长度在中心频率３５ＧＨｚ处为λ／４。为实现未知频率毫米波相位的检测，首先进行频率检测，频率检测通过利用间接加热式微波功率传感器测量两路在中心频率３５ＧＨｚ处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路相位差为９０度的耦合信号分别同两路等分后的参考信

本发明的硅基悬臂梁耦合直接加热式未知频率毫米波相位检测器，结构主要包括悬臂梁耦合结构、功率分配／合成器、直接加热式微波功率传感器和开关。悬臂梁耦合结构包括两组悬臂梁，每组悬臂梁由两个对称的悬臂梁构成，两个悬臂梁之间ＣＰＷ传输线的电长度在所测信号频率范围内的中心频率３５ＧＨｚ处为λ／４。为实现未知频率毫米波相位的检测，首先进行频率检测。频率检测通过利用直接加热式微波功率传感器测量两路在所测信号频率范围内的中心频率３５ＧＨｚ处相位差为９０度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率３５ＧＨｚ

成果简介轧钢加热炉加热制度优化技术经多年开发和应用， 适用于各类轧钢加热炉和热处理炉。 该技术依据火焰炉炉膛传热原理、 炉膛热平衡原理以及钢坯炉内物料加热炉过程的数学模型， 基于加热炉内钢坯“黑匣子” 测试数据和热平衡测试数据， 建立炉膛钢坯加热过程的仿真模型， 通过对不同钢种、 不同产量下的加热过程进行离线优化计算， 获取单耗最小条件下的炉膛温度设定， 即最佳钢温加热制度。 仿真计算以最小单耗前提， 不仅可以获得加热炉的最佳温度制度、 经济工作区， 实现加热炉在满足加热工艺的条件下单