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《东北林业大学》 2009年
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高频真空干燥过程中木材的热质传递特性

肖辉  
【摘要】: 高频真空干燥是一种先进的干燥技术。由于高频环境的特殊性,导致干燥过程中木材温度、含水率等参数的检测很困难,制约着热质传递规律的深入研究以及干燥工艺基准的可靠实施。为了更好地把握上述参数,为更深入研究高频真空干燥过程中木材的热质传递理论及可靠实施干燥工艺基准提供基础信息。本文以落叶松为试材对高频真空干燥过程中的热质传递特性进行了初步的探讨。研究内容及结果如下: (1)对负压场中相对湿度的影响因素及木材表面蒸发现象进行了研究。结果表明:负压场中相对湿度主要由干湿球温度决定而受负压力程度影响很小;高频真空场内的相对湿度,因湿球温度受高频发射的影响而难于检测,可以在高频完全停止发射时测算;高频真空干燥及其它加热形式的负压干燥过程中,木材中的水分除以水蒸气形式在内外压力差作用下流动外,还存在着表面蒸发及内部水分扩散。 (2)使用实体木材小试件对负压场中木材平衡含水率的影响因素,及木材在不同温度、压力和相对湿度下的解析规律进行了研究,对高频真空干燥过程中含水率进行了推测,用压力与平衡含水率的关系及木材的解析规律对推测含水率进行了修正,并与称重法所得含水率值进行了比较。结果表明:平衡含水率随温度的增大而减小,随相对湿度的增大而增大,随环境压力降低具有增大的趋势;不同温度、压力、相对湿度下木材的解析含水率,在最初1~2h内随时间按指数关系迅速降低,在几个小时内基本能到达平衡含水率水平;修正后的含水率推测值较称重法所得值小0.45%,在含水率检测误差允许范围内。 (3)对高频真空干燥过程中木材的温度变化规律,及维持木材设定温度所需高频的发振与间歇时间进行了研究。结果表明:木材升温过程中温度与时间具有一定的线性或多项式关系,可以通过初始温度及要达到的温度计算高频发振的时间;在本试验条件下,维持高频发振30s间歇10min能够保证温度在设定范围内小幅度波动。 (4)对高频真空干燥过程中木材内部温度分布的变化进行了研究,分析了其影响因素。结果表明:含水率对木材温度分布的影响,厚度方向上很小,长度和宽度方向上,随着含水率的降低温度略有下降。无论是侧封材还是对照材(未侧封材),都是中心温度最高,随着向表层的接近温度下降,与接地电极板相近的表层较供电极板近层温度低,温度最低的是开放端口与接地电极板相近处。温度分布的影响因素有,水分的潜热、热传导、热辐射等。侧封材与对照材相比开放端口的温度更低,是由木材端口水分蒸发量及吸热量不同所致。侧封材较对照材干燥速度明显下降,说明渗透性差的落叶松木材在高频干燥过程中水分横向迁移的贡献较大。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S781.71

【引证文献】
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