论文题目: 美洲黑杨单板高温干燥模型和能耗的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 木材科学与技术
作者: 董会军
导师: 顾炼百,杜国兴
关键词: 美洲黑杨,高温,单板干燥,湿度测量,非稳态扩散,能耗
文献来源: 南京林业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 单板的干燥过程从本质上讲是一个能量传递和质量传递的过程。本文通过对干燥过程中能量传递和质量传递的定性分析可以建立意杨单板干燥过程中水分和温度的变化规律,建立了变化模型,并且通过计算机编程求解模型。通过实验验证,结果表明,所建立的模型是可以反映意杨单板干燥过程中温度和含水率的变化规律的。 本文通过测定小环境的空气湿度来确定高温环境中空气湿度的方法,在一定的条件下,是完全可行的。 本文还研究了美洲黑杨单板在高温环境中的水分非稳态扩散的扩散系数,由于加工过程中的影响,单板的扩散系数与锯材相比,大大提高。当含水率高于纤维饱和点时,扩散系数随含水率的降低而增加;当含水率低于纤维饱和点时,扩散系数随含水率的降低而减小。随介质温度的升高,湿度的降低,扩散系数增加。 实验证明,经过高温干燥后,美洲黑杨单板的胶合强度以及胶合板的其它力学性能没有受到影响,完全符合国家标准。 本文最后研究了高温干燥美洲黑杨单板的能耗,经与常规干燥方法相比较,高温干燥单板的热效率高于常规干燥6.1%,比能耗比常规干燥低。在节能方面优于常规干燥。
论文目录:
目录
1 绪言
1．1 概述
1．2 关于高温干燥
1．2．1 以湿空气为介质的高温干燥
1．2．2 常压过热蒸汽干燥
1．2．3 高温干燥的特点
1．3 选题依据和意义
1．4 国内外高温干燥、热质迁移和单板干燥的研究进展
1．4．1 高温干燥方面的研究动态
1．4．2 木材干燥中热质传递方面的研究动态
1．5 单板干燥的研究
1．6 研究内容和创新
2 建立单板在高温条件下干燥过程中水分和热量的传递数学模型
2．1 引言
2．2 背景回顾
2．2．1 扩散模型
2．2．2 经验模型
2．2．3 基本传导模型
2．2．4 单板干燥的模型
2．3 干燥模型的建立
2．3．1 单板模型假设
2．3．2 单板干燥定性描述
2．3．2．1 单板温度的变化
2．3．2．2 单板含水率的变化经历阶段
2．3．3 数学模型的建立
2．3．3．1 含水率变化模型的建立
2．3．3．2 温度变化模型的建立
2．3．4 数学模型的求解
2．3．4．1 对含水率模型求解
2．3．4．2 对温度模型进行求解
2．3．4．3 求解步骤
2．4 小结
3 模型参数的确定
3．1 木材平衡含水率的确定
3．2 纤维饱和点的计算(M_(fsp))
3．3 空气相对湿度的确定
3．4 水蒸汽密度的确定
3．4．1 空气中的水蒸汽密度ρ_(vap,e)
3．4．2 单板表面的水蒸汽密度ρ_(vap,s)
3．5 体系的露点温度
3．6 质交换系数
3．7 对流换热系数的确定
3．7．1 对流换热系数的定义
3．7．2 对流换热系数的计算方法
3．7．3 对流换热系数的确定
3．8 蒸发率m|-的计算
3．8．1 第一阶段蒸发率的计算
3．8．2 第二阶段蒸发率的计算
3．8．3 第三阶段蒸发率的计算
3．8．4 第五阶段蒸发率的计算
3．8．5 第六阶段蒸发率的计算
3．9 小结
4 水分扩散系数的确定
4．1 引言
4．1．1 干燥中木材的水分移动的机理
4．1．1．1 在纤维饱和点以上时的水分移动
4．1．1．2 在纤维饱和点以下时的水分移动
4．1．2 基本理论
4．2 实验材料和方法
4．2．1 试材
4．2．2 实验设备和方法
4．2．3 结果和讨论
4．3 小结
5 数学模型的验证
5．1 模型预测
5．2 实验验证模型结果
5．2．1 实验材料
5．2．2 实验设备和方法
5．2．3 实验结果
5．2．3 结论和分析
5．2．3．1 模型和结果的一致性
5．2．3．2 环境温度对单板干燥的影响
5．3 小结
6 单板干燥质量检测
6．1 高温干燥对单板性能的影响
6．1．1 引言
6．1．2 干燥单板质量的检测
6．1．2．1 单板的干缩率
6．1．2．2 终含水率均匀性
6．1．2．3 胶合强度
6．1．2．3．1 实验工艺
6．1．2．3．2 实验结果
6．1．2．4 单板的静曲强度和弹性模量
6．1．2．4．1 实验工艺
6．1．2．4．2 实验结果
6．2 小结
7 干燥能耗的计算
7．1 引言
7．2 干燥机热效率的计算
7．2．1 常规干燥机热效率的计算
7．2．2 高温干燥机热效率的计算
7．3 结论分析
7．3．1 讨论
7．3．2 误差分析
7．3．3 结论
8 总结论
附录一 模型求解程序
附录二 文章中符号名称和单位
参考文献
发布时间: 2005-12-30
参考文献
- [1].多张单板热压干燥中的传热传质及工艺优化[D]. 韩晨静.中国林业科学研究院2014
- [2].木材染色单板光变色机制与防护研究[D]. 刘毅.北京林业大学2015
- [3].含孔竹束单板复合板连接性能研究[D]. 李海栋.中国林业科学研究院2016
- [4].马尾松不同厚度单板制造结构胶合板工艺技术及性能研究[D]. 陈玲.中国林业科学研究院2009
- [5].Ⅰ-214杨木单板染色及其光变色的规律研究[D]. 周宇.中国林业科学研究院2003
- [6].湿单板制造人造薄木技术及胶接体系老化机理研究[D]. 韦双颖.东北林业大学2008
- [7].树脂浸渍单板重组材的制备与性能研究[D]. 陈勇平.中国林业科学研究院2008
- [8].木材表面化学镀镍基三元合金的研究[D]. 王丽.东北林业大学2016
- [9].OSB-单板复合集装箱底板刚度模型及工艺研究[D]. 许斌.南京林业大学2008
相关论文
- [1].赤桉干燥预热处理与干燥流变特性的研究[D]. 陈太安.南京林业大学2004
- [2].刨花对流干燥特性的研究[D]. 李文军.北京林业大学2005
- [3].杉木木束干燥特性的研究[D]. 李延军.北京林业大学2005
- [4].木材微波—真空干燥特性的研究[D]. 李贤军.北京林业大学2005
- [5].木材干燥神经网络建模与智能控制研究[D]. 张冬妍.东北林业大学2005
- [6].龙竹竹材的热压干燥及传热传质特性[D]. 孙照斌.南京林业大学2005
- [7].马尾松板材干燥应力模型及应变连续测量的研究[D]. 涂登云.南京林业大学2005
- [8].马尾松木材高温干燥的水分迁移和热量传递[D]. 苗平.南京林业大学2000
- [9].植物性含湿多孔介质在干燥过程中优化传热传质机理的研究[D]. 杨俊红.天津大学1998
- [10].木材微波干燥特性的研究[D]. 刘志军.北京林业大学2006