I många mikrovågsugnar finns grillelement som kan färgsätta matens yta. Vissa kommande modeller av mikrovågsugnar planeras vara utan roterande tallrik och maten blir då stillastående. Därför måste grillelementen och tillhörande reflektorer optimeras så värmestrålningen om möjligt blir jämnt fördelad i ugnen. Syftet med examensarbetet är att undersöka hur värmestrålningen i ugnarna kan beräknas så optimeringar kan göras. Värmestrålningen i en befintlig mikrovågsugn har simulerats och mätts. Simuleringarna och mätningarna visar att värmestrålningens fördelning bör kunna beräknas med tillräcklig noggrannhet då quartzglasen som omger grillelementens värmetrådar försummas, reflektionerna ansätts som diffusa och ytorna ansätts som grå. Väggarnas emissionstal har troligen mindre betydelse för strålningsfördelningen, men påverkar den absoluta strålningen. / In many microwave ovens are grill elements, which give color to the food surface. Some future models of microwave ovens are designed with no turning table and the food will therefore be stationary. The grill elements and their reflectors must therefore be optimized so the heat radiation if possible will be evenly distributed in the oven. The purpose of this work is to examine how the heat radiation in the ovens can be calculated, thus the optimization can be carried out. The heat radiation in an existing microwave oven has been simulated and measured. The simulations and measurements show that the distribution of the heat radiation should be calculated with sufficient accuracy when the quartz glass that surrounds the filament of the grill element is neglected, reflections are assumed to be diffuse and the surfaces are assumed to be mathematically grey. The emissivities of the surfaces

<p>The report describes a measuring method for analysis of energy consumption measurement in microwave ovens. Concurrently that the awareness of the environment evolves the demands are growing for more power saving products. This is also counting within the Home Appliance business, which is Whirlpools business area. Whirlpool is therefore interested of launching microwave ovens with documented low power consumption. To be able to implement this, both asserted measuring equipment, that fulfils all demands, and a standard procedure is required. Asthis is a comparatively new business area within microwave oven production, there is no definite standard to follow. There is however a proposal developed by CENELEC. </p><p>The report describes the suggested measuring method and analyses and evaluates it. Proposal is also given on how to refine the measuring method and evolve it further. The developed measuring equipment is carefully described in the report. The software to the measuring equipment has been developed using National Instrument’s LabVIEW^®. LabVIEW^® is a powerful and comparatively easy-to-use tool often used when developing measuring systems. The developed hardware’s main task is to detect which heating element (grill, forced air, microwaves) that is active in the microwave oven. This is very useful when verifying programs for cooking in the oven. </p><p>Eventually it is the authors hope that the system will be used within Whirlpool, and also be developed further.</p>

The report describes a measuring method for analysis of energy consumption measurement in microwave ovens. Concurrently that the awareness of the environment evolves the demands are growing for more power saving products. This is also counting within the Home Appliance business, which is Whirlpools business area. Whirlpool is therefore interested of launching microwave ovens with documented low power consumption. To be able to implement this, both asserted measuring equipment, that fulfils all demands, and a standard procedure is required. Asthis is a comparatively new business area within microwave oven production, there is no definite standard to follow. There is however a proposal developed by CENELEC. The report describes the suggested measuring method and analyses and evaluates it. Proposal is also given on how to refine the measuring method and evolve it further. The developed measuring equipment is carefully described in the report. The software to the measuring equipment has been developed using National Instrument’s LabVIEW®. LabVIEW® is a powerful and comparatively easy-to-use tool often used when developing measuring systems. The developed hardware’s main task is to detect which heating element (grill, forced air, microwaves) that is active in the microwave oven. This is very useful when verifying programs for cooking in the oven. Eventually it is the authors hope that the system will be used within Whirlpool, and also be developed further.

Mikrovågsuppvärmning är en viktig process som används i många industriella tillämpningar. Användningen av mikrovågsuppvärmning inom industri är dock inte lika utbredd som den har potential till att vara på grund av orsaker som säkerhet, strålning och brist på kunskap. Arbetets mål är att få ökad förståelse för hur materialegenskaper som permittivitet, termisk ledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga påverkar upphettning i mikrovågsugn. För att åstadkomma detta utförs simuleringar samt experiment på grafit som undersöks under mikrovågsuppvärmning i kiln anpassad för mikrovågsugn. Resultaten jämförs med liknande simulationer av det dielektriska materialet regolit. Händelsen simuleras först i COMSOL Multiphysics varefter korresponderande laboration utförs i verkligheten. För att åstadkomma fungerande simulation i COMSOL kalibreras den med hjälp av en tidigare utförd simulation av kiln i mikrovågsugn samt med COMSOLs egna Microwave Heating-tutorial. Under arbetets gång läggs mycket energi på att optimera simuleringen utefter diverse problem, exempelvis att simulationen är väldigt krävande. Slutligen uppnås fungerande simuleringar som relaterade väl till det riktiga experimentet.

Microwave heating is an efficient way of heating compared to conventional industrial alternatives such as autoclaves, a type of pressure cooker commonly used for curing and sterilisation. One problem that limits the adoption of microwave ovens in industrial processes is uneven heating. This project aims to simplify industrial microwave oven development by constructing a simulation of microwave heating using the finite-difference time-domain (FDTD) method. This is a common accepted method for solving differential equations. Simulation tools can be used to efficiently create prototypes virtually which makes for a more efficient development process of customised microwave ovens.%The implementation is written in Python and uses Meep, an open source FDTD library for simulating electromagnetic fields. The end product produces a model of a physical system and simulates the interaction between microwaves and the target material. This interaction results in heating of the target material, which can be observed through an animated heat map. This heat map can then be compared to the video from a thermographic camera to determine the model's validity and accuracy. The results of this project confirms the validity of the approach but does not validate the accuracy of the simulation. The system requires further development in three areas: 2D simulations must be scaled to 3D, the simulations predictive ability must be validated and the simulated time span must be increased. / Mikrovågsugnar är ett effektivt alternativ till konventionella lösningar för industriell uppvärmning, såsom autoklaver. autoklaver är en form av ugn som värmer under ökat tryck, ungefär som en tryckkokare, och används främst för härdning och sterilisering. Ojämn uppvärmning är en av de problemen som begränsar användning av mikrovågsugnar i industrin idag. Detta projekt försöker underlätta utveckling av industriella mikrovågsugnar genom att konstruera en simulering av mikrovågsuppvärmning genom finite-difference time-domain (FDTD) metoden. Detta är en vanligt förekommande metod för att lösa differentialekvationer. Med hjälp av simuleringsverktyg så kan digitala prototyper lätt skapas och testas, detta i sin tur leder till en effektivare utvecklingsprocess av specialdesignade microvågsugnar. Implementationen är skriven i python och använder Meep, ett FDTD-bibliotek för att simulera elektromagnetiska fält, med öppen källkod. Slutprodukten är en modell av ett fysiskt system där interaktionen mellan det elektriska fältet och materialet simulerats. Denna interaktion leder till uppvärmning av materialet, detta kan sedan observeras genom en animerad värmekarta. Denna kan sedan jämföras med en video från en termografisk kamera för att bestämma modellens giltighet och precision. Resultaten av detta projekt visar ett giltigt tillvägagångssätt, men verifierar inte giltigheten och precisionen av simuleringen. Systemet kräver vidareutveckling inom tre områden: Tvådimensionella simuleringar bör vara tredimensionella, simuleringens prediktiva förmåga måste valideras, samt att tidsspannet som simuleras bör ökas.