木材蒸汽除濕聯(lián)合干燥窯結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、木材干燥是改善木材物理力學性能、提高木材資源利用率的有效工藝手段。由于木材干燥設(shè)備具有結(jié)構(gòu)要求與工藝參數(shù)變化復雜的特點，使得對干燥系統(tǒng)的研究越來越困難，因此給出一種可行的結(jié)構(gòu)與工藝的計算方法是必要的。
　　在干燥過程中，風速均勻是主要的保障參數(shù)。為解決木材干燥窯內(nèi)部風速分布不均勻的問題，采用改進干燥窯結(jié)構(gòu)與優(yōu)化工藝參數(shù)的方法，獲得成材質(zhì)量較好的循環(huán)風速與工藝參數(shù)，為木材干燥生產(chǎn)提供依據(jù)。
　　分析干燥系統(tǒng)內(nèi)部各個因子對木材干

2、燥質(zhì)量和干燥效率的影響情況，得到干燥介質(zhì)的循環(huán)方式和系統(tǒng)的熱力耦合、流固耦合方程，對干燥窯內(nèi)多場耦合問題和邊界條件，采用Fluent軟件建立干燥窯的耦合模型，得到干燥窯內(nèi)部風速分布規(guī)律，對不合理的風速分布問題提出采用優(yōu)化導流板角度、結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)等有效方法加以改善。
　　利用攝動隨機有限元法優(yōu)化導流板角度，通過CFD技術(shù)求解得到優(yōu)化后的風速跡線圖，結(jié)果表明各層材堆間隙處風速接近一致。
　　采用遺傳算法建立系統(tǒng)的目標函數(shù)，

3、引入加權(quán)系數(shù)衡量各因子對干燥風速的影響，并改進窯體結(jié)構(gòu)尺寸和干燥工藝參數(shù)。對優(yōu)化后的系統(tǒng)模型重新調(diào)整初始參數(shù)并仿真得到了循環(huán)介質(zhì)的風速云圖，結(jié)果表明介質(zhì)的流動均勻性得到改善，驗證了結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)優(yōu)化的合理性。
　　確定試驗和測量方法，通過仿真分析和對比試驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論，安裝角度合適的導流板、改變窯體結(jié)構(gòu)尺寸以及干燥工藝參數(shù)后干燥窯內(nèi)部流場分布均勻性得到提高，木材內(nèi)外層含水率差值較小。優(yōu)化后的數(shù)據(jù)結(jié)果為改善木材干燥質(zhì)量提供了依據(jù)