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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵景尧 蔡英春 付宗营
建立及求解木材干燥过程热质迁移数学模型的主要目的是为了对木材实际干燥过程进行预测和控制,对促进木材干燥技术的发展意义重大。本文主要从水分迁移、能量转移、应力应变与数值求解方法等方面,归纳总结了国内外木材干燥过程中热质迁移模型建立及求解的研究现状,根据木材干燥机理、热质迁移理论及干燥生产实际分析了模型可借鉴应用之处以及存在的问题,提出符合实际干燥情况的多维(2、3D)热质迁移以及考虑木材干缩现象的热质-应力应变耦合数学模型是今后的研究重点。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
伊松林 张璧光 常建民
该文分析了木材在真空状态及压力浮动的条件下干燥时有别于常规干燥的特殊之处 ,并以水蒸气压力梯度为水分迁移的主要驱动力 ,建立了木材浮压干燥热质传递的数学模型 .文中采用马尾松为试验材料 ,对模型进行了试验验证 .通过对浮压干燥过程的理论模拟与试验结果的比较分析可知 :理论模拟曲线和试验曲线除在高含水率区域有一定偏差外 (最大偏差值为 8 12 % ) ,其余区域均吻合较好 .在该试验条件下 ,平均干燥速率的理论值为2 95 % h ,试验值为 3 0 4 % h .
关键词：
木材干燥 真空 浮压 热质传递 数学模型
[期刊] 林业科学
[作者]
谢拥群 陈瑞英 杨庆贤 廖益强 张璧光
应用不可逆过程热力学研究木材干燥过程热质迁移及其耦合效应。根据不可逆过程的熵的产生率推导出含有耦合效应的传热传质关系式 ,提出湿度梯度不仅引起水分物质流 ,也引起热流 ,以及驱动水分物质流的力应是扩散势梯度。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
伊松林 张璧光 常建民
该文以马尾松为试验材料 ,通过对真空 浮压干燥中木材内部温度场、湿度场随压力浮动频率变化的试验研究 ,总结出木材在真空 浮压干燥过程中内部自由水迁移的基本规律 ,并对水分迁移的机制与驱动势进行了分析 .试验结果和理论分析显示 ,在真空 浮压干燥过程中自由水的输运由两部分完成 ,一部分为毛细管压力下液体的团块迁移 ;另一部分为在压力梯度下 ,由于压力波动而引起自由水的蒸发或沸腾后所产生的水蒸气的迁移 ,且后者在自由水的迁移过程中占主导地位 .
关键词：
木材干燥 真空 浮压 自由水迁移
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李贤军 吴庆利 姜伟 张璧光
该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究,首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中,木材内部的含水率分布比较均匀,在厚度方向没有明显的整体性含水率梯度,特别是在干燥的后期,木材内部的含水率分布更加均匀;当含水率在纤维饱和点(FSP)以上时,木材中的自由水和水蒸气在压力梯度的作用下以渗透流的形式在木材内部迁移;当含水率在FSP以下时,木材中的水分在压力梯度的作用下以水蒸气的形式向木材表面迁移;因热扩散、含水率梯度引起的水分迁移可以忽略不计.
关键词：
干燥 微波真空 水分迁移 木材
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
伊松林 张璧光 常建民
该文以马尾松为试验材料 ,通过对水分扩散系数和浮压系数的试验研究 ,总结出木材在真空 浮压干燥过程中吸着水迁移的基本规律 .试验分析表明 ,真空 浮压干燥过程中 ,含水率梯度不是水分移动的主要驱动力 .在纤维饱和点以下时 ,木材内部吸着水的迁移可分为 :水蒸汽压力梯度下的扩散迁移和由于干燥介质压力的波动而引起的浮动压力下的迁移两个部分 .由数据分析可见 ,当介质温度一定时 ,木材水分扩散系数随绝对压力的减小和压力变化速率的加大而增加 ,且压力变化速率对扩散系数的影响大于绝对压力的影响
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林铭 饶久平 谢拥群 杨庆贤 廖益强 魏微
将木材的细胞结构简化为一个中空的细长圆柱形模型,应用统计热力学原理和类比推理方法推导木材径向导温系数的表达式.利用该表达式计算23种木材的径向导温系数,并与相同条件下的试验数值进行比较,得到的最大理论误差为14%,平均误差为5.9%.
关键词：
导温系数 木材 径向 数学模型
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李大鸣 栗琪程 卜世龙 张弘强 李彦卿 顾利军 姚志帆 傅长锋
【目的】分析河北秦皇岛市洋河水库流域N、P等主要污染元素的迁移特性,为洋河水库流域非点源污染入库前的治理提供参考。【方法】采用SWAT(soil and water assessment tool)模型,对秦皇岛市洋河水库流域内2008-2014年的径流及污染物迁移情况进行模拟,同时借助SWAT中的部分模块功能,应用Fortran语言建立流域污染物迁移扩散数学模型,模拟计算2015年流域污染状况并验证模型精确度。【结果】在2008-2014年,洋河水库流域年均非点源污染流失总量中,TN负荷总量为845.96 t,流失率为10.6%,其中有机氮负荷总量占91%;TP负荷总量为240.56 t,流失率为6.4%,其中有机磷负荷总量占40%,有机态污染物负荷量的空间分布与产沙量基本保持一致。数学模型计算结果表明,东洋河入口处2015年TN、TP质量浓度计算值分别为11.62,0.032 mg/L,TN、TP质量浓度实测值分别为10.80,0.024 mg/L,其中TN质量浓度模拟的相对误差为7.59%,TP质量浓度的绝对误差仅为0.008 mg/L。【结论】洋河水库流域内的有机态污染源是主要流失源,其中有机氮、有机磷主要通过土壤流失入河;经验模型模拟对洋河水库流域径流及污染状况的模拟精度较高,可以满足区域非点源污染的治理需求。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李春江 秦耀东
根据饱和-非饱和三维流场溶质运移模型和特征,提出了三维流场溶质运移模型分裂迎风特征和格式;给出了格式的稳定性条件和迎风元判别式;将理想模型的解析解与数值解进行了比较。结果表明,该格式对求解对流占优问题效果好,能有效克服数值弥散和解的振荡。本文给出的数学模型和分裂迎风格式被用于某地中低放废物处置场选址评价中得到了满意的结果。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
李延军 张璧光 张齐生 李贤军 刘志坤
描述了用杉木Cunninghamia lanceolata制造杉木积成材的原料单元——杉木木束的高温对流干燥热质传递模型。建立了模型以纤维饱和点为界的木束内部水分迁移和热量迁移的数学方程。通过杉木木束高温干燥实验对模型的准确性和可行性进行验证。结果表明:数学模拟结果和试验实际测定结果相吻合,木束温度实测值与模拟值之间的相关系数的平方为0.97~0.98,木束含水率的相关系数的平方为0.96~0.99。用该模型来模拟木束的高温干燥过程具有较高的精度。图1参9
[期刊] 林业科学
[作者]
付宗营 蔡英春 周永东
木材干燥应力相关研究是木材科学的重要组成部分,对木材实际加工过程具有重要指导作用,也是制定和优化干燥工艺的依据。本文从木材干燥应力研究的主要试验手段和模型方法 2方面入手,对比分析各种方法的优势和不足,系统总结干燥应力研究现状,以期为木材干燥应力相关研究提供借鉴,推动干燥应力研究向更深层次发展,为木材高质量干燥奠定基础。试验研究方面,传统的叉齿法和切片法依旧是木材干燥应力、应变检测的常规试验方法,数字图像、近红外光谱等现代化技术手段为干燥应力、应变研究提供了新的契机,但至今仍没有一种方法具备绝对的检测精度和实际推广应用条件。模型研究方面,木材流变学理论模型日趋完善成熟,对干燥应力的模拟进入一个瓶颈阶段。随着计算机技术的不断发展以及数值分析软件的逐渐强大,有限元法被用于木材干燥应力的模拟研究,该方法在处理木材这种各向异性材料方面具有一定优势,目前处于快速发展阶段。根据现阶段木材干燥应力研究现状,试验手段和模型方法对于干燥应力研究均具有不可替代的作用,二者结合是全面研究干燥应力的关键,试验探寻能够快速、精准、连续检测木材干燥应力的新装置或新技术依然是未来的研究重点。有限元法是木材干燥应力模型研究最具潜力的数值分析方法,未来适用性广泛的模型构建要立足于木材自身的多尺度、多层级结构特征,利用先进仪器设备获取精准的模型参数,并将所建模型纳入干燥设备控制系统,指导和服务于实际生产。
关键词：
木材干燥 干燥应力 测试方法 模型预测
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李贤军 张璧光 李文军 李延军
为研究微波真空等高强度干燥过程中 ,温度梯度对木材中水分迁移的影响程度 ,该文通过试验测定了封闭马尾松木材试件在短期温度梯度作用下 ,木材内部温度场和含水率场的分布 ,含水率梯度与温度梯度比值的大小(dM dT)及其影响因素 .试验结果表明 :在短期温度梯度的作用下 ,木材内部的水分会从热端向冷端迁移 ,使冷端的木材含水率高于热端 ,形成方向相反的温度梯度场和含水率梯度场 ,且dM dT在 0 9% ℃以下 ;木材内温度、初始含水率和作用时间是影响dM dT的重要因素 ;随着木材温度和初始含水率的增加 ,木材中的dM dT越大 ;随着作用时间的延长 ,木材中的dM dT增加
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李贤军 张璧光 李文军 周永东
该研究根据微波真空干燥过程中木材内部水分和热量的迁移机理,建立了木材微波真空干燥的数学模型,并通过试验对该模型进行了验证。结果表明:木材的微波真空干燥过程可以分为3个阶段,即快速升温加速干燥段(Ⅰ)、恒温恒速干燥段(Ⅱ)和后期升温减速干燥段(Ⅲ),且恒温恒速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大;该模型能较好地模拟木材在微波真空干燥过程中的温度和含水率的变化规律,其模拟精度较高,模拟值与试验值之间相关系数的平方在0.9以上,且含水率变化规律的模拟精度高于温度变化规律的模拟精度。
关键词：
木材 干燥 微波真空 数学模拟
[期刊] 林业科学
[作者]
张冬妍 刘一星 曹军 孙丽萍
将人工神经网络应用于木材干燥控制研究中,建立可用于木材含水率预测的时延神经网络基准模型,并给出其网络辨识结构。通过3个树种的实际干燥数据对所建立的网络模型进行训练和验证,仿真结果表明预测模型是可行而有效的,具有较好的动态跟踪能力和预报特性,实现了木材干燥基准的数学模型化,对进一步优化木材干燥基准实施与控制具有重要的指导意义和应用价值。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李文军 赵小矛 田勇臣
该文系统介绍了除湿干燥、真空干燥、太阳能干燥、炉气干燥、微波干燥等木材特种干燥方法的发展现状 ,提出将来木材特种干燥技术的发展趋势是多元化的联合干燥 ,如高温双热源除湿干燥与太阳能组合干燥技术、木废料能源联合干燥、除湿干燥中利用热压蒸汽余热等
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