Riassunto analitico
La tesi riguarda la riprogettazione di un forno a microonde per la grande ristorazione, realizzato in collaborazione con un’azienda veneta. Lo scopo della riprogettazione è realizzare un forno senza parti mobili in cavità (né piatto rotante né mode stirrer) che permetta di sfruttare la cottura combinata microonde-vapore o microonde-aria calda, con massima efficienza energetica e omogeneità di riscaldamento. Il forno potrà essere realizzato in due varianti, alimentato da uno o due generatori di microonde. Lo studio riguarda anche la possibilità di utilizzare sorgenti innovative a stato solido, con controllo di fase e frequenza, per migliorare l’uniformità di riscaldamento del carico.
Nella prima parte del lavoro si ripercorrono le tappe fondamentali della storia dell’elettromagnetismo, fino ad arrivare allo sviluppo della teoria elettromagnetica, teoria alla base della radiazione elettromagnetica e quindi delle microonde.
La seconda parte della tesi riepiloga gli step della riprogettazione del forno, dalle dimensioni dei componenti della cavità alla scelta delle guide d’onda slottate che permettono un’entrata laterale in cavità delle microonde. Si entra nel dettaglio dello sviluppo del taper come elemento di collegamento della guida d’onda (dal lanciatore all’applicatore). Sono state realizzate diverse simulazioni da cui si è ricavato: il campo elettrico massimo per vedere se ci sono rischi di scariche e la densità di potenza sul carico. Questo ultimo valore è utilizzato sia per definire l’efficienza energetica, mediante integrazione su tutto il volume del carico, sia per definire indici di omogeneità di generazione di calore entro il carico stesso.
Sono inoltre state studiate diverse tipologie di alimento da scaldare all’interno del forno a microonde con diverse proprietà dielettriche cercando di ottenere il migliore indice di omogeneità.
Il forno progettato è stato realizzato in un primo prototipo alimentato da magnetron e testato con successo presso l’azienda committente la ricerca.
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