木材干燥介質(zhì)循環(huán)狀態(tài)模擬及對干燥過程影響分析研究.pdf

1、本研究主要是對木材干燥過程介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測試對比、分析求解介質(zhì)狀態(tài)和循環(huán)風(fēng)速對木材表面熱質(zhì)交換的影響、研究分析介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速對木材干燥過程的影響。本研究力求為改變常規(guī)木材干燥生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀，降低木材干燥生產(chǎn)能耗，實(shí)現(xiàn)多變量控制生產(chǎn)工藝提供參考。
　　本研究進(jìn)行了以下具體數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)分析:
　　1、采用計(jì)算流體力學(xué)方法對常規(guī)木材干燥室介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速進(jìn)行數(shù)值模擬研究，同時(shí)利用對干燥室內(nèi)材堆入口風(fēng)速進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試。通

2、過數(shù)值模擬與實(shí)測結(jié)果對比分析，研究干燥室內(nèi)循環(huán)風(fēng)速大小及均勻性。
　　2、依據(jù)計(jì)算流體力學(xué)方法數(shù)值模擬得到的木材表面風(fēng)速和溫度分布，分析計(jì)算木材表面熱質(zhì)傳遞系數(shù)。
　　3、研究介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速對干燥過程的影響。分別研究了含水率70％的菲律賓桃花芯木在低循環(huán)風(fēng)速下干燥，含水率30％的落葉松鋸材在不同循環(huán)風(fēng)速下干燥，含水率50％左右的菲律賓桃花芯木在不同循環(huán)風(fēng)速下干燥。
　　通過研究和實(shí)驗(yàn)分析，得出以下結(jié)論:
　　1、F

3、luent數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，除測點(diǎn)2受試驗(yàn)設(shè)備窯內(nèi)結(jié)構(gòu)影響偏差大于1m/s，其他測點(diǎn)與模擬分析結(jié)果偏差在1m/s以內(nèi)。Fluent數(shù)值模擬可以用于木材干燥室設(shè)計(jì)和技術(shù)性能指標(biāo)的介質(zhì)循環(huán)狀態(tài)分析研究。
　　2、采用Fluent數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速和溫度影響木材表面熱質(zhì)交換。在溫度相同的情況下，介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速越高，木材表面熱質(zhì)傳遞系數(shù)越大，可在一定程度上有利于木材干燥初期速度。
　　3、本研究的落葉松和

4、菲律賓桃花芯木鋸材木材干燥試驗(yàn)過程中，初期木材含水率大于30％時(shí)，設(shè)定介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速2-3m/s，含水率降到30％時(shí)，介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速調(diào)為1-2m/s，含水率降到15％，介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速0.5-1m/s，均能滿足干燥工藝要求。介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速降低，風(fēng)機(jī)頻率降低，對應(yīng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)耗電隨之下降。隨著被干燥鋸材含水率降低，干燥介質(zhì)循環(huán)風(fēng)速對其干燥速度影響會逐漸減小。實(shí)際生產(chǎn)中可將木材干燥的含水率下降過程分三個(gè)階段，即含水率大于30％、含水率15-30％、含水