長(zhǎng)久以來(lái),人們一直企盼通過(guò)干燥理論的研究建立干燥模型,以期在計(jì)算機(jī)上獲取干燥過(guò)程中木材內(nèi)部可靠即時(shí)信息,以取代耗時(shí)、費(fèi)力且耗材的試驗(yàn)研究。遺憾的是,直到今天仍未實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。對(duì)于大多數(shù)干燥操作,在無(wú)經(jīng)驗(yàn)的情況下,只能通過(guò)試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),本論文主要從數(shù)學(xué)模型的建立、求解及驗(yàn)證3方面深入研究木材干燥過(guò)程。基于木材傳熱特性,建立了木材含水率檢測(cè)熱學(xué)數(shù)學(xué)模型與僅考慮熱量傳遞的預(yù)熱數(shù)學(xué)模型（木材實(shí)體的熱量場(chǎng)）;基于木材傳熱傳質(zhì)特性,將水分場(chǎng)考慮在內(nèi)建立熱質(zhì)遷移數(shù)學(xué)模型（木材實(shí)體的熱質(zhì)耦合場(chǎng)）;介紹求解木材有效參數(shù)數(shù)值逆分析方法;在此基礎(chǔ)上,將環(huán)境干燥介質(zhì)考慮在內(nèi),建立一個(gè)綜合的熱質(zhì)傳遞數(shù)學(xué)模型（流-固熱質(zhì)耦合場(chǎng)）;最終對(duì)所有模型進(jìn)行數(shù)值求解及驗(yàn)證。旨在完善及推廣數(shù)學(xué)模型在木材干燥領(lǐng)域中的應(yīng)用,使其能成為一種實(shí)用、有效的方法來(lái)輔助木材干燥特性檢測(cè),為干燥工藝的改進(jìn)及可靠實(shí)施提供必要的信息。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）利用木材熱學(xué)性質(zhì),通過(guò)外置熱繩提供穩(wěn)定熱源,計(jì)算木材處于不同含水率下升溫速率的差異,間接測(cè)算木材含水率;并對(duì)所獲結(jié)果進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證與不確定度分析... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jìn)展
        1.3.1 水分遷移
        1.3.2 能量轉(zhuǎn)移
        1.3.3 應(yīng)力應(yīng)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(cè)熱學(xué)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(xué)性質(zhì)關(guān)系
    2.3 不確定度分析
        2.3.1 用測(cè)量不確定度評(píng)定來(lái)代替誤差評(píng)定的理由
        2.3.2 測(cè)量不確定度評(píng)定步驟
        2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度定義及分類
        2.3.4 測(cè)量不確定度的應(yīng)用場(chǎng)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(yù)熱模型的建立、求解及驗(yàn)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(yàn)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(dòng)蒸發(fā)界面的熱質(zhì)模型的建立、求解及驗(yàn)證
    4.1 概述
    4.2 機(jī)理分析
        4.2.1 木材中的水分及存在狀態(tài)
        4.2.2 干燥過(guò)程中木材水分遷移機(jī)理
    4.3 模型構(gòu)建
        4.3.1 模型假設(shè)
        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(xué)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(yàn)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(cè)算
    5.1 概述
    5.2 基于有限差分逆求有效導(dǎo)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(dǎo)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(yàn)證
    6.1 概述
    6.2 模型構(gòu)建
        6.2.1 機(jī)理概述
        6.2.2 環(huán)境流體-干燥介質(zhì)質(zhì)量、動(dòng)量及能量控制方程
        6.2.3 木材實(shí)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(yàn)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(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附件



本文編號(hào)：3167161