第二章 木材干燥基础知识b

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木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质解读

木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质解读

(3)木材含水率的测定
木材含水率的测定方法很多,但在木材工 业中较常用的方法是称重法和电测法。
① 称重法 (烘干法) 先称出湿材质量和全干材质量,再用上述 公式计算木材含水率。 求全干材质量方法是从湿木材上截取一小 试片,去毛刺后立即称重并作记录,然后放入干燥箱,在103士 2℃的温度下干燥。在试片干燥过程中,每隔一定时间称重并作记 录。到最后连续两次称出的质量相等或相差极小时,表明试片中 的水分已全部排出,此时的试片质量就是全干重。 优点:数值较可靠; 缺点:要从整块木材上截取试片,试片烘干要较长时间。另 外,如木材中含有较多的松节油或其他挥发性物质,这些挥发物 的质量都算到水分当中,会引起一定的误差。 这种方法基本上能正确测定木材含水率,但对较大测定对象, 只能采用小的试验片来代替,或破坏测定对象。生产现场几乎不 被采用。
2.2 木材与水分
2.2.1 木材中的水分由来
2.2.2 木材的含水率及测定
(1)木材的含水率
木材中的水分含量多少通常用含水率或含 水量 (Moisture content,简称MC)来表示, 即用木材中水分的质量与木材质量之比的百分 数的方式表示。根据计算基准的不同分为绝对 含水率和相对含水率两种。 木材干燥生产中一般采用绝对含水率 (MC),即木材中水分的质量占木材绝干质 量的百分率。
2.2.5 木材的平衡含水率
(1)木材的平衡含水率
薄小木料在一定空气状态下最后达到的吸湿稳定含 水率或解吸稳定含水率叫做平衡含水率(Equilibrium moisture content,简称EMC)。 木材平衡含水率随着周围空气的温度和相对湿度 的改变而变化。 一定的空气压力下,温度升高,水分子的势能增 加,容易脱离木材分子的束缚而蒸发,平衡含水率降 低,但变化不大;一定的温度条件下,平衡含水率随 空气相对湿度升高显著增大。当相对湿度升高到100% 时,平衡含水率达到最大值,此时的平衡含水率也叫 纤维饱和点。在实际生产中,可以根据空气的温、湿 度(p14的表2-4)来查出木材的平衡含水率。

木材干燥名词解释归纳

木材干燥名词解释归纳

木材干燥名词解释归纳一、干燥介质基本知识1. 木材干燥在热力作用下,木材中水分以蒸发或气化(沸腾)的方式由木材中排出的过程。

2.木材干燥目标含水率梯度与温度梯度一致。

3.常规干燥蒸汽——热源;介质——空气或湿空气;热交换过程——对流换热4.干燥介质在木材干燥过程中既能够传热、传湿的媒介物质,即把热量传递给木材,同时将木材中排出的水气带走的物质。

气态干燥介质:湿空气、过热蒸汽、炉气。

能够把木材内蒸发出的水分带走的媒介物质,叫做木材干燥介质,简称干燥介5.湿空气含有水蒸汽的空气6.相对湿度每1m3湿空气中含有水蒸汽的重量与同温同压下可能含有的最大水蒸汽的重量之比,即绝对湿度与湿容量之比,叫做湿空气的相对湿度,简称相对湿度。

7.湿含量含有1Kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量(g/Kg)8.湿容量在一定温度下每1m3湿空气中所含干饱和蒸汽的克数,即饱和空气的绝对湿度。

9.露点一定状态的空气冷却到饱和状态时的温度。

或湿空气在湿含量不变时其水蒸汽分压达到饱和压力时所对应的温度叫做湿空气的露点。

10.干度1㎏湿蒸汽中干蒸汽的相对重量,叫做水蒸汽的干度,简称干度。

二、木材相关性质1.纤维饱和点在大气条件下,当细胞腔内液态的自由水已蒸发干净,而细胞壁内的结合水仍处于饱和状态时的木材含水率。

2.吸湿和解吸当木材含水率低于纤维饱和点时,细胞壁内的微毛细管系统能从湿空气中吸收水分的现象即吸湿。

反之则解吸。

3.吸湿滞后在干木材吸湿过程中,吸湿稳定含水率或多或少地低于在同样空气条件下的解吸稳定含水率。

4.平衡含水率木材吸湿或解吸过程中达到与周围空气相平衡时的木材含水率。

5.干缩系数纤维饱和点以下,吸着水含水率每减小1%,引起的木材干缩率的数值。

9.导热系数在木材单位长度(包括纵横向)上的温度变化1℃时,单位时间内通过单位面积的热量。

10.传热现象导热、热对流和热辐射三种。

木材干燥过程中,传热的主要形式为导热和热对流。

三、干燥过程中1.干燥曲线在木材干燥中,木材平均含水率随时间而变化的曲线。

木材干燥资料

木材干燥资料

木材干燥Wood (Lumber) Drying 木材干燥- 概述木材干燥指在加热作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排除木材中水分的过程。

木材干燥的目的和意义⏹防止木材或木制品变形、开裂及结合部位松动;⏹预防木材腐朽、变色、虫害;⏹提高木材的力学强度、绝热性和对电的绝缘性木材的平衡含水率Equilibriummoisture content (EMC)⏹我国干旱的西北地区,木材的平衡含水率为10%左右,木料须相应干燥到7~9%的含水率;⏹东南沿海地区,气候潮湿,木材干燥的终含水率应为12~13%; ⏹东北地区使用及出口到北美的木制品,因考虑到室内采暖条件的要求,应干燥到6~8%的终含水率;木材干燥的方法⏹分类:--天然(大气)干燥Air-drying 气干,即把木材堆积在空旷场地上或棚舍内,利用大气作传热传湿介质,利用太阳辐射的热量,排除木材的水分,达到干燥目的。

---人工干燥天然干燥- Air-drying(气干)⏹须放置有木质隔条(Sticker),分开板材,并留有材中空气流动的通道(avenue)⏹顶部遮盖木材干燥的方法- 人工干燥⏹窑干指在干燥窑内人工控制干燥介质的参数对木材进行干燥的方法。

(Kiln drying)⏹除湿(热泵)干燥与窑干的区别是将湿热空气部分流过除湿机,先经冷却使部分水蒸气冷凝成水排出,同时回收水蒸气的气化潜热;湿空气变干,再经加热后流入材堆,干燥木材。

⏹真空干燥即在密闭容器内、在负压条件下对木材进行干燥⏹太阳能干燥太阳能干燥是利用集热器吸收太阳的辐射能加热空气,再通过空气对流传热干燥木材⏹高频、微波干燥是将湿木材作为电介质,置于高频或微波电磁场中,在交变电磁场作用下,木材分子极化,摩擦生热,干燥木材⏹热压(压板)干燥将木材置于热压平板之间,并施加一定的压力,进行接触加热干燥木材木材干燥- 干燥介质⏹定义:传热传湿的媒介物质称为干燥介质。

干燥介质把热量传给木材,同时将木材排出的水蒸气带出窑外。

木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质

木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质
木材某些构造特征,会使木材干燥过程中产生一些缺陷。如早 材与晚材变化为急变的木材,干燥过程中在早材与晚材的交界处易 产生环裂;木射线含量多的树种,特别是具有宽木射线的木材,干 燥时易产生径裂。阔叶树材,由于边材中含有侵填体的导管较少, 多数导管呈开放状态,边材导水性较好;心材中多数导管内含有侵 填体,使导管腔部分或全部被堵塞,心材导水性较差。因此,在干 燥过程中心材和边材产生不均匀的收缩应力,使木材在边材和心材 的交界处发生皱缩,特别是小径木木材干燥时,易产生皱缩缺陷。
自由水 细胞腔 细胞壁
结合水
含水率
结合水 自由水
生材
饱和状态 有
FSP状态 (25~30%以上)
饱和状态 极少
干燥
EMC状态 (15%前后) 平衡状态
没有
全干状态
(0%) 极少 没有
(2)木材的纤维饱和点
木材在干燥过程中,细胞腔中的自由水完全蒸发, 细胞壁中吸着水量处于最大限度状态时的含水率,称之 为纤维饱和点(Fiber saturation point,简称FSP)。
生 材:和新采伐的木材含水率基本一致的木材。 半干材:含水率小于生材、相当于纤维饱和点的木材,一般在
22%~35%的含水率范围内。 气干材:长期贮存于大气中,与大气的相对湿度趋于平衡的木
材。其含水率取决于周围环境的温度和相对湿度,一 般在8%~20%之间,我国国标把气干材平均含水率定 为12%。 室干材:木材在干燥室内,以适当的温度和相对湿度条件进行 干燥,含水率约为7~15%的木材,通常根据木材使用 区域、场合及用途等而定。 绝干材:含水率为零的木材称为绝干材或全干材。
2.1.2 边、心材的干燥性能
边、心材的干燥性能有明显区别。通常情况下生材 在制材后,边材的含水率都在100% 以上,干燥初期阶段 需时间较长,由于管胞具缘纹孔处于开启状态,水分容 易移动,干燥速度相对较快。心材初期含水率较边材低, 但由于针叶树材管胞纹孔在由边材形成心材时,或干燥 过程中,其纹孔膜上的纹孔塞往往偏向一边,将纹孔口 堵住形成纹孔闭塞状态,及阔叶树材中侵填体的存在等, 会妨碍水分的移动,影响到干燥速度。

第二章木材中的水分与木材干燥说课材料

第二章木材中的水分与木材干燥说课材料

第二章木材中的水分与木材干燥当木材中含有的水分过多时,会影响其产品的质量,所以要对木材进行干燥处理。

本章主要从木材中的水分及其与木材干燥的关系方面作一简单的介绍。

第一节木材中的水分和木材含水率木材中所含水分数量的多少用“木材含水率”表示。

它是木材中水分的重量与木材重量的百分比(%)。

含水率可以用绝干木材的重量作为计算基础,得到的数值叫做绝对含水率,并简称为含水率,木材干燥生产中一般采用绝对含水率(即含水率)来计算和反映木材的实际含水率状态,而相对含水率只用于木材作为燃料时的含水率计算。

木材按干湿程度可分5级:湿材:长期放在水内,含水率大于生材的木材。

生材:和新采伐的木材含水率基本一致的木材。

半干材:含水率小于生材的木材。

气干材:长期在大气中干燥,基本上停止蒸发水分的木材。

这种木材的含水率因各地的干湿情况而有所不同,变化范围一般在8%—20%之间。

室(窑)干材:经过(窑)干处理,含水率为7%—15%的木材。

第二节木材中水分的组成和对木材干燥的影响木材是由细胞组成的,每个细胞又是由细胞腔和细胞壁组成的。

细胞壁上所具有的纹孔,使每个细胞的细胞腔相互连接,构成了大毛细管系统;而细胞壁主要是由微纤维组成,微纤维又由微胶粒构成,微纤维之间及微胶粒之间具有的空隙构成了微毛细管系统,木材中的水分就存在于这两个毛细管系统之中。

因水分存在的系统不同而分为三种:1、自由水(毛细管水),存在于细胞腔中;2、吸着水(吸附水、结合水、细胞壁水),存在于细胞壁中;3、化合水:与细胞壁组成物质呈化学结合状态。

它们均沿着系统的通路向纵横方向扩散。

细胞腔中的自由水被蒸发后,细胞便不能从空气中再吸收水分,因而影响木材的重量、燃烧力、干燥性、液体渗透性和耐久性。

而细胞内的微毛细管则具有从空气中释放水分的能力,它直接影响木材的强度和胀缩(体积或尺寸的变化),即木材的稳定性。

化合水在木材中极少,因而对木材的性质无影响,所以木材处于干燥状态时,自由水的蒸发只是减轻了木材的重量。

木材干燥复习要点

木材干燥复习要点

木材干燥第一章绪论1、木材干燥(概念):木材干燥的一般的步骤是:首先提高木材的温度,使木材中水分气化,以水和水蒸气的形式向木材表面移动;然后再循环介质的作用下,使木材表层的水分以水蒸气的形式离开木材表面,这个过程叫木材干燥。

2、木材干燥的方法:机械干燥、化学干燥、热力干燥三类。

通常所说的木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程。

3、木材干燥学研究的对象为锯材干燥。

4、木材干燥的基本原则是在确保干燥质量、节能、环保、以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。

5、木材干燥的任务是排出木材中多余的水分,以适应不同的用途和质量要求。

6、木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类。

大气干燥简称气干,分为自然气干和强制气干。

人工干燥分常规干燥与高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥。

第二章与木材干燥相关的木材的性质1、弦切板:在木材生产和流通中,借助横切面,将板宽与生长轮之间的夹角在0-45度得板材成为弦切板。

径切板:将板面与生长轮之间的夹角在45-90度的板材称为径切板。

2、木材中水分含量的多少通常用含水率或含水量来表示,即用木材中水分的质量与木材质量之比的百分数的方式表示。

根据基准不同可分为:绝对含水量和相对含水率。

3、木材生产中一般采用绝对含水率(MC)。

绝对含水率:木材中水分的质量占木材绝干质量的百分率。

计算公式:MC=(G湿—G干)/G干×100%相对含水率:木材中水分的质量占湿木材质量的百分率。

计算公式:MC0=(G湿—G干)/G湿×100%式中:G湿为湿木材的质量,G干为干木材的质量。

4、工业上常用的木材含水率测定方法是称重法和电测法。

5、根据木材中水分含量不同,木材可分6级:湿材、生材、半干材、气干材、室干材、绝干材。

6、木材中存在的水分可以分为自由水和吸着水(结合水)两种。

自由水存在于细胞腔和细胞间隙组成的大毛细血管中的水分。

木材干燥实用技术

木材干燥实用技术

木材是由生长旳树木锯割而成旳。

木材在国民经济建设和我们旳家庭生活中均有着比较重要旳作用。

我们每天都要接触木材。

木材中具有水分,但水分过多就要向空气中蒸发,会导致木材在一定环境下尺寸旳不稳定性,给木材旳加工和使用带来严重旳影响,其产品质量不能得到保证,因此要使木材为我们所用,必须对它进行干燥。

根据木材旳用途和使用环境旳不一样,可将木材内旳水分含量干燥到比较合适旳状态。

木材干燥是木材加工生产过程中旳一项专业技术工作,它旳理论性和实践性都很强。

要做好这项工作,必须对木材干燥旳基本概念有所理解或基本掌握。

本章重要从这个角度向读者简介某些与实际木材干燥生产有关旳基本概念。

第一节木材干燥旳定义及目旳木材干燥一般指在热能作用下以蒸发或沸腾方式排除木材水分旳处理过程。

这个定义阐明,若要使木材中旳水分排除,在它旳周围环境中必须要有一种热能存在,而这个热能一般就是产生热旳热源。

就像我们居住旳房屋,要想使之具有合适旳温度,必须要有一种热源来保证供热,如火炉、暖气、空调器、阳光等。

在一定旳温度下,木材中旳水分就以蒸发旳方式或沸腾旳方式排到它周围旳空气中,木材就得到了干燥。

当木材中旳水分降到一定程度时,我们就可以使用它来加工和制造我们所需要旳产品。

木材之因此要通过干燥后才能使用,重要有如下几种原因:(1)防止木材产生开裂和变形。

木材中旳水分在向空气中排除时,尤其是当木材旳水分含量在木材旳纤维饱和点如下时,就会引起木材体积旳收缩。

假如收缩旳不均匀,木材就会出现开裂或变形。

若是将木材干燥到与使用环境相适应旳程度或使用规定旳状态,就能保持木材旳体积尺寸旳相对稳定,并且是经久耐用。

(2)提高木材旳力学强度,改善木材旳物理性能和加工工艺条件。

当木材旳水分含量在纤维饱和点如下时,木材旳物理力学强度会随其减低而增高;同步木材也易于锯割和刨削加工,减少了对木工机械旳损失。

(3)防止木材发生霉变、腐朽和虫蛀。

木材中旳水分含量在20%~150%范围时,极易产生霉菌,使木材发生霉变、腐朽和虫蛀。

木材干燥

木材干燥

大气干燥常规室干燥除湿干燥太阳能干燥真空干燥水分排出方法木材干燥方法木材干燥的方法分天然(自然)干燥人工干燥根据木材加热方式的不同可分对流干燥电(介质)干燥:高频、微波干燥辐射干燥:红外线干燥接触干燥:是指木材与加热体表面直接接触,传导热量,蒸发水分。

湿空气干燥过热蒸汽干燥炉气干燥有机溶剂干燥热力干燥机械干燥化学干燥第一章绪论木材干燥:广义指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排除木材中水分的处理过程。

狭义指在有组织、有控制、按照一不定期规程的干燥过程。

木材干燥目的:1.减轻木材的重量;2.提高木材和木制品使用的稳定性,防止变形和开裂;3.提高木材的力学强度,改善木材的物理性能;4.预防木材腐朽,延长木制品的使用寿命;5.改善木材的胶合和涂饰性;6.提高侵渍性。

第二章干燥介质及性质干燥介质(drying medium):在干燥过程中能够把热量传递给木材、同时又能把木材排出的水汽带走的媒介物质(可为气体或液体)。

湿饱和蒸汽(wet saturated steam )水蒸汽(过热水蒸汽superheated steam)干饱和蒸汽(dry saturated steam )干燥介质分类湿空气(wet air) 过热蒸汽(superheated steam)炉气(furnace air)湿饱和蒸汽定义:水在汽化过程中形成的汽、水两相混合物,白色、雾状物。

干度:单位质量(1kg)的湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的量,用x表示。

(描述湿饱和蒸汽的量)。

饱和水的干度为0,干饱和蒸汽的干度为 1 ,湿饱和蒸汽的干度介于0 和1之间。

干饱和蒸汽定义:水在汽化过程中形成的与沸腾水相平衡或无沸腾水的蒸汽,无色、透明。

干饱和蒸汽的压力称为饱和压力,相对应的温度称为饱和温度。

过热蒸汽定义:温度高于相同压力下饱和蒸汽的蒸汽。

过热度:过热蒸汽的温度与相同压力下饱和蒸汽温度的差(Δt=tgr-tbh)。

过热度越大,过热蒸汽的状态距离饱和蒸汽的状态越远,过热蒸汽越不饱和,干燥能力越强。

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2.2.3.3湿空气的Id-图及其应用
(1)图的组成 )
Id-图如下所示,是以热含量(I)为纵坐标,以湿含量(d)为 图如下所示,是以热含量( )为纵坐标,以湿含量( ) 图如下所示 横坐标绘制而成, 横坐标绘制而成,图中绘有五组线系 I, d, t, Ф, P汽
(2)Id-图的应用 ) 图的应用
a.空气的加热与冷却:过程在加热、或冷却过程中,其湿含量 空气的加热与冷却:过程在加热、或冷却过程中, 空气的加热与冷却 不变,因无水汽增减即d= 不变,因无水汽增减即 =const
d.两种不同状态介质的混合 两种不同状态介质的混合
新鲜Байду номын сангаас气与循环介质的混合。 混合前后热含量、湿含量不变) 例:新鲜空气与循环介质的混合。(混合前后热含量、湿含量不变)
(3)热含量(I) )热含量( )
定义为1kg干空气的湿空气中含有的热量,即(1+0.001d)公斤 干空气的湿空气中含有的热量, 定义为 干空气的湿空气中含有的热量 + ) 湿空气中含有的热量。 湿空气中含有的热量。 计算公式为: 计算公式为:
I=1.0 • t+2.5 • d+0.0019 • t • d
2.1.2 木材的干缩、变形与密度 木材的干缩、
2.1.2.1 木材的干缩和变形
木材含水率在周围气候条件的影响下不断发生变化, 木材含水率在周围气候条件的影响下不断发生变化,含水率的增 减将导致木材体积与尺寸的改变。干缩规律:弦向>径向 纵向; 径向>纵向 减将导致木材体积与尺寸的改变。干缩规律:弦向 径向 纵向 衡量木材干缩的标准采用干缩系数。 衡量木材干缩的标准采用干缩系数。干缩系数是指纤维饱和点以 下吸着水每减少1%的含水率所引起的干缩的数值。利用干缩系数, 下吸着水每减少 %的含水率所引起的干缩的数值。利用干缩系数, 可以算出纤维饱和点以下和任何含水率相当的木材干缩系数。 可以算出纤维饱和点以下和任何含水率相当的木材干缩系数。 公式为: 公式为: 式中: 指定含水率下的干缩数值( 式中:Yw― 指定含水率下的干缩数值(%); 干缩系数( K ― 干缩系数(%); W ― 指定木材含水率(%) 指定木材含水率(
ρ汽
(2)湿含量(d) )湿含量( )
湿含量是指湿空气中含有水蒸汽的多少,其定义为1 湿含量是指湿空气中含有水蒸汽的多少,其定义为1公斤干空气的 湿空气中含有水蒸汽的克数。 湿空气中含有水蒸汽的克数。 假设,已知湿空气的湿含量为d 则含有1kg干空气的湿空气的重 假设,已知湿空气的湿含量为d,则含有1kg干空气的湿空气的重 量为1 001d 量为1+0.001d 通过气态方程式换算: 通过气态方程式换算:
2.1.3.2 电学性质: 电学性质:
(1)介电常数ε:高周波式含水率测定仪 介电常数ε 电阻率R (2)电阻率R: 电阻式含水率测定仪
2.2 木材的干燥介质
干燥介质是指在干燥室内能够传热、传湿的媒介物质。 干燥介质是指在干燥室内能够传热、传湿的媒介物质。即把热量 传给木材,同时将木材排除的水汽带走的媒介物质。 传给木材,同时将木材排除的水汽带走的媒介物质。 气态干燥介质主要包括( 空气,炉气和常压过热蒸汽三种 三种。 气态干燥介质主要包括(湿)空气,炉气和常压过热蒸汽三种。
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木材干燥基础知识
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2.1.1.5 木材的纤维饱和点
当自由水蒸发完毕, 当自由水蒸发完毕,而吸着水处于饱和状态时木材的含水率叫 纤维饱和点。 纤维饱和点。
2.1.1.6 木材平衡含水率
当木材含水率低于纤维饱和点时, 当木材含水率低于纤维饱和点时,细胞壁内的微毛细管系统能从 湿空气中吸收水分,这现象叫做吸湿,水分从微毛细管系统排往空 湿空气中吸收水分,这现象叫做吸湿, 气的现象叫做解吸。若木材含水率较高,随着时间的延续, 气的现象叫做解吸。若木材含水率较高,随着时间的延续,含水率 将减少,含水率最后达到并保持的数值叫解吸稳定含水率; 将减少,含水率最后达到并保持的数值叫解吸稳定含水率;若木材 含水率较低,随着时间的延续,含水率将增加, 含水率较低,随着时间的延续,含水率将增加,含水率最后达到并 保持的数值叫吸湿稳定含水率。 保持的数值叫吸湿稳定含水率。 薄小木料在一定空气状态下最后 达到的吸湿稳定含水率或解吸稳定含 水率叫做平衡含水率 平衡含水率。 水率叫做平衡含水率。 干燥木材最终的含水率为多少合 适, 要根据使用地区的平衡含水率来 确定。 确定。 通常情况下取 W终= W平衡―2.5%
1. 已知空气的温度 =64℃,Φ=60%,求将空气加热到 ℃时的空 已知空气的温度t= ℃ = % 求将空气加热到86℃ 气状态; 气状态; 2. 已知空气的温度t=88℃,相对湿度Φ=55%,确定此时空气的露 已知空气的温度 = ℃ 相对湿度 = % 点温度t 和湿球温度t 点温度 露和湿球温度 湿。 3. 若干燥室内的循环空气状态为 2=72℃,Φ2=90%,有500kg这种 若干燥室内的循环空气状态为t %,有 ℃ %, 这种 循环空气与50kg的t1=72℃,Φ1=60%的新鲜空气相混合后空气 ℃ % 循环空气与 的 的状态?( ?(求 的状态?(求tcm,Φcm)
对流加热过程时间的计算: 对流加热过程时间的计算: 在不稳定的热交换中, 在不稳定的热交换中,物体任意一点的温度变化可用傅立 叶偏微分方程来确定。由该方程可得出下列函数: 叶偏微分方程来确定。由该方程可得出下列函数:
我们要做的计算: 我们要做的计算:木材中心面及锯材板面加热时间 ;(2) (1)已知时间求温度;( )已知温度求时间 )已知时间求温度;( 木材直径D= 水温t=70 ℃,导温系数 例: 木材直径 =30cm,t初=15 ℃,水温 ,初 导温系数 a=5× 确定木段内半径等于10cm的圆周上 温度达到40 10cm的圆周上, 40℃ a=5×10-4m2/h 。确定木段内半径等于10cm的圆周上,温度达到40℃ 所需要的时间。 时,所需要的时间。
2.3.1.2 木材非对流加热
(1) 电介质加热 ) 电介质加热包括微波加热和高频加热。 电介质加热包括微波加热和高频加热。 当将某种电阻物体 电阻物体置于两块高频电流发生器连接的电极板之间 当将某种电阻物体置于两块高频电流发生器连接的电极板之间 时,由于该物体分子被高频电场激励而剧烈振动,温度会很快升高。 由于该物体分子被高频电场激励而剧烈振动,温度会很快升高。 这时,那两块电极板与放置其中的物体即构成一个电容器, 这时,那两块电极板与放置其中的物体即构成一个电容器,位于两 电极板之间的物体就称为电介质 电介质。 电极板之间的物体就称为电介质。
Yw = K •(30―W )(%) 30― )(%
2.1.2.2 密度
密度是指单位体积的质量, 密度是指单位体积的质量,木材密度是木材性质的一项重要指 密度越大,干缩系数也越大。就干燥工艺而言, 标。密度越大,干缩系数也越大。就干燥工艺而言,密度较大的木 材较难干燥。 材较难干燥。 基本密度: 绝干密度: 基本密度: 绝干密度:
木材可以看成是木质部分、空气和水的混合电介质。 木材可以看成是木质部分、空气和水的混合电介质。湿木材置 于微波或高频电磁场中,在频繁交变的电磁场作用下, 于微波或高频电磁场中,在频繁交变的电磁场作用下,水分子极化 做定向运动,相互摩擦,产生热量,加热和干燥木材。 做定向运动,相互摩擦,产生热量,加热和干燥木材。 (2) 辐射加热 ) 物体是由带电粒子所组成, 物体是由带电粒子所组成,当带电粒子振动或激动时都能辐射 出电磁波向空间传播。当物体温度低于500 ℃时,物体发出的热辐 出电磁波向空间传播。当物体温度低于 射线几乎全是红外线。红外线的波长介于可见光和微波之间,波长 射线几乎全是红外线。红外线的波长介于可见光和微波之间, 的红外线短波的热效应最显著。 为0.4 — 40um 的红外线短波的热效应最显著。
干空气) ( kj / kg 干空气)
相对湿度也可称作空气的饱和度, 相对湿度也可称作空气的饱和度,说明在 一定温度下空气被水蒸汽所饱和的程度。 一定温度下空气被水蒸汽所饱和的程度。在木 材干燥生产中,经常需要测定空气的相对湿度, 材干燥生产中 ,经常需要测定空气的相对湿度 , 通常采用的温度计是由两支经过校正的温度计 组成。一支温度计的感温包外面包着纱布, 组成。一支温度计的感温包外面包着纱布,纱 布下面浸在清洁水里, 布下面浸在清洁水里,另一支温度计的感温包 不包纱布。 包着纱布的温度计叫做湿球温度计, 不包纱布 。 包着纱布的温度计叫做湿球温度计 , 用它测得的温度叫做湿球温度, 表示。 用它测得的温度叫做湿球温度,用t湿表示。木 材干燥生产中,空气的Ф值 材干燥生产中,空气的 值,可在根据干球温 度t干和湿球温度计差两个数值制定的温湿度表 查的(课本附录1-P 查的(课本附录 329)
2.2.3湿空气 湿空气
2.2.3.1 湿空气的含义
湿空气是干空气和水蒸汽的混合物,或是含有水蒸汽的空气。 湿空气是干空气和水蒸汽的混合物,或是含有水蒸汽的空气。
2.2.3.2 湿空气的状态参数
相对湿度( (1)相对湿度(Ф) 定义: 定义:每1m3湿空气中含有水蒸汽的重量与同温同压下可能含有 的最大水蒸汽的重量之比。Ф=ρ汽/ρ饱 的最大水蒸汽的重量之比。 式中: ρ汽式中:ρ饱 绝对湿度: 湿空气所含水蒸汽的重量; 绝对湿度:每1m3湿空气所含水蒸汽的重量; 湿容量: 在一定温度下每1 湿容量: 在一定温度下每1m3湿空气中所含 干饱和蒸汽的克数( 干饱和蒸汽的克数(g/m3) 饱和空气的绝对湿度。 即:饱和空气的绝对湿度。
2.3 木材加热与干燥的物理基础
木材干燥是一个复杂的物理过程,包含多种物理现象, 木材干燥是一个复杂的物理过程,包含多种物理现象,如木材 的加热、水分的传导、木材的干燥内应力等 的加热、水分的传导、木材的干燥内应力等。
2.3.1 木材的加热
传热有三种基本形式,即导热、对流和热辐射。 传热有三种基本形式,即导热、对流和热辐射。 在木材干燥技术中,导热,对流和热辐射都具有重要的意义。 在木材干燥技术中,导热,对流和热辐射都具有重要的意义。 木材加热可分为两种类型: 对流传热、 )非对流传热。 木材加热可分为两种类型 ( 1 ) 对流传热、(2)非对流传热。非对 流传热包括电介质加热和辐射加热。 流传热包括电介质加热和辐射加热。 2.3.1.1 木材对流加热与冷却 (1)对流传热:由于流体各部分发生相对位移而引起的热量传递过 )对流传热: 程叫对流传热。对流传热只发生在液体和气体中。 程叫对流传热。对流传热只发生在液体和气体中。 (2)木材对流加热:指流体与木材表面接触时的热量传递过程。 )木材对流加热:指流体与木材表面接触时的热量传递过程。 在干燥过程中,我们需要知道: 在干燥过程中,我们需要知道: 木材加热与冷却的时间(时间是干燥过程中主要参数);木材 木材加热与冷却的时间(时间是干燥过程中主要参数);木材 ); 横断面上,板材厚度上温度场的分布规律。 横断面上,板材厚度上温度场的分布规律。
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