長久以來,人們一直企盼通過干燥理論的研究建立干燥模型,以期在計算機上獲取干燥過程中木材內(nèi)部可靠即時信息,以取代耗時、費力且耗材的試驗研究。遺憾的是,直到今天仍未實現(xiàn)預期目標。對于大多數(shù)干燥操作,在無經(jīng)驗的情況下,只能通過試驗取得相關(guān)數(shù)據(jù)來指導生產(chǎn)實踐。為實現(xiàn)上述目標,本論文主要從數(shù)學模型的建立、求解及驗證3方面深入研究木材干燥過程�；谀静膫鳠崽匦�,建立了木材含水率檢測熱學數(shù)學模型與僅考慮熱量傳遞的預熱數(shù)學模型（木材實體的熱量場）;基于木材傳熱傳質(zhì)特性,將水分場考慮在內(nèi)建立熱質(zhì)遷移數(shù)學模型（木材實體的熱質(zhì)耦合場）;介紹求解木材有效參數(shù)數(shù)值逆分析方法;在此基礎上,將環(huán)境干燥介質(zhì)考慮在內(nèi),建立一個綜合的熱質(zhì)傳遞數(shù)學模型（流-固熱質(zhì)耦合場）;最終對所有模型進行數(shù)值求解及驗證。旨在完善及推廣數(shù)學模型在木材干燥領(lǐng)域中的應用,使其能成為一種實用、有效的方法來輔助木材干燥特性檢測,為干燥工藝的改進及可靠實施提供必要的信息。本論文的主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）利用木材熱學性質(zhì),通過外置熱繩提供穩(wěn)定熱源,計算木材處于不同含水率下升溫速率的差異,間接測算木材含水率;并對所獲結(jié)果進行實際驗證與不確定度分析... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 木材干燥概述
    1.3 木材干燥熱質(zhì)模型研究進展
        1.3.1 水分遷移
        1.3.2 能量轉(zhuǎn)移
        1.3.3 應力應變
        1.3.4 數(shù)值求解
        1.3.5 小結(jié)
    1.4 論文的研究目的與意義
    1.5 論文提綱
2 基于熱繩技術(shù)的木材含水率檢測熱學模型研究
    2.1 概述
    2.2 基本原理
        2.2.1 熱繩技術(shù)
        2.2.2 水分與木材熱學性質(zhì)關(guān)系
    2.3 不確定度分析
        2.3.1 用測量不確定度評定來代替誤差評定的理由
        2.3.2 測量不確定度評定步驟
        2.3.3 標準不確定度定義及分類
        2.3.4 測量不確定度的應用場合
    2.4 材料與方法
    2.5 結(jié)果與討論
    2.6 本章小結(jié)
3 干燥預熱模型的建立、求解及驗證
    3.1 概述
    3.2 模型構(gòu)建
        3.2.1 初始條件
        3.2.2 邊界條件
    3.3 模型求解
    3.4 模型驗證
        3.4.1 材料與方法
        3.4.2 結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮移動蒸發(fā)界面的熱質(zhì)模型的建立、求解及驗證
    4.1 概述
    4.2 機理分析
        4.2.1 木材中的水分及存在狀態(tài)
        4.2.2 干燥過程中木材水分遷移機理
    4.3 模型構(gòu)建
        4.3.1 模型假設
        4.3.2 質(zhì)量(含水率與水蒸氣密度)控制方程
        4.3.3 能量(溫度)控制方程建立
        4.3.4 熱力學關(guān)系式建立
        4.3.5 含水率與溫度初始、邊界條件建立
    4.4 模型求解
    4.5 模型驗證
        4.5.1 材料與方法
        4.5.2 結(jié)果與討論
    4.6 本章小結(jié)
5 模型求解中涉及主要熱、物參數(shù)測算
    5.1 概述
    5.2 基于有限差分逆求有效導熱系數(shù)
        5.2.1 材料與方法
        5.2.2 模型建立
        5.2.3 結(jié)果與討論
        5.2.4 小結(jié)
    5.3 基于遺傳算法逆求有效導熱系數(shù)
        5.3.1 模型建立
        5.3.2 優(yōu)化算法
        5.3.3 材料與方法
        5.3.4 結(jié)果與討論
        5.3.5 小結(jié)
6 考慮環(huán)境干燥介質(zhì)的綜合熱質(zhì)模型的建立、求解及驗證
    6.1 概述
    6.2 模型構(gòu)建
        6.2.1 機理概述
        6.2.2 環(huán)境流體-干燥介質(zhì)質(zhì)量、動量及能量控制方程
        6.2.3 木材實體-木材質(zhì)量與能量控制方程
        6.2.4 邊界條件
    6.3 模型求解
    6.4 模型驗證
        6.4.1 材料與方法
        6.4.2 結(jié)果與討論
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
附件



本文編號：3167161