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烘干房在利用SC /Tetra 的前處理軟件時，設(shè)置的邊界條件為: 風(fēng)機軸流風(fēng)速為2 m/s，風(fēng)機進(jìn)出風(fēng)口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無滑絕熱壁面邊界條件，選?。襡alizable κ-ε 湍流模型，關(guān)閉全部進(jìn)、排氣道。氣流數(shù)值模擬結(jié)果常規(guī)熱風(fēng)干燥室內(nèi)的空氣流速度場分布如圖4 所示。環(huán)境污染及消防隱患嚴(yán)重，由于干燥過程中人為因素太多，品質(zhì)穩(wěn)定性不高，窯損比較大。

從烘干房中看出:

②豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風(fēng)速，使板材堆垛沿高度方向的空氣流速度分布不均勻，這就導(dǎo)致了板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。烘干房優(yōu)化設(shè)計為了改善常規(guī)干燥室存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實際問題。采用新技術(shù)對常規(guī)干燥室進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。烘干房內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機位置干燥室上部配置2臺風(fēng)機，每臺功率1．1kW，風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420mm圓形，風(fēng)機支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50mm，各片板材間放置的隔條厚度為40mm，整個板材堆垛高2200mm。烘干房設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩11，調(diào)節(jié)風(fēng)機出風(fēng)口空氣流的速度; 并設(shè)置了風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置10 使風(fēng)機出風(fēng)口氣流的射程與風(fēng)機至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，使氣流射流到達(dá)豎直風(fēng)道上方正好沿干燥室頂角的圓弧形導(dǎo)流板90°轉(zhuǎn)入豎直風(fēng)道，使送風(fēng)氣流的射流順暢、分布均勻。

根據(jù)烘干房在各個行業(yè)及領(lǐng)域的實際應(yīng)用，與燃煤鍋爐相比較，由于使用的是清潔能源電及提取的空氣或土壤里面的低品位熱量而達(dá)到零排放，環(huán)保效果顯著。通過與原有傳統(tǒng)鍋爐比較，在木材干燥應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在溫室大棚方面可節(jié)能65%以上，在特種養(yǎng)殖應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在其他應(yīng)用中，綜合節(jié)能也可達(dá)到20%以上。通過實地多年連續(xù)測試與觀察，只要用戶按要求使用與維護保養(yǎng)，可連續(xù)幾年零故障運行。因此，無論是使用壽命、自動化控制、節(jié)能還是環(huán)保方面，與傳統(tǒng)烘干房相比都很有優(yōu)勢，值得推廣應(yīng)。在干燥后期即高溫時，輔助加熱器與熱泵烘干機同時工作，提高窯內(nèi)溫度，以此來縮短干燥時間，提高干燥效率。木材干燥是改善木材物理力學(xué)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(fù)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，風(fēng)速均勻是主要的保障參數(shù)。為解決木材干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布不均勻的問題，采用改進(jìn)干燥畜結(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(fēng)速與工藝參數(shù)，為木材干燥生產(chǎn)提供依據(jù)。分析烘干房內(nèi)部各個因子對木材干燥質(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)的熱力縄合、流固縄合方程，對干燥塞內(nèi)多場稱合問題和邊界條件，采用ＦＵｉｅｎｔ軟件建立干燥竄的稱合模型，得到干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布規(guī)律，對不合理的風(fēng)速分布問題提出采用優(yōu)化導(dǎo)流板角度、結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)等有效方法加Ｗ改善。歐美等發(fā)達(dá)國家在木材干燥理論探討和工程應(yīng)用方面也做了大量研究，提出了節(jié)能環(huán)保的創(chuàng)新木材干燥技術(shù)，其目的是在保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染和降低設(shè)備資金投入與生產(chǎn)成本的前提下，實現(xiàn)被干燥物內(nèi)的水分遷移。利用攝動隨機有限元法優(yōu)化導(dǎo)流板角度，通過ＣＦＤ技術(shù)求解得到優(yōu)化后的風(fēng)速跡線圖，結(jié)果表明各層材堆間隙處風(fēng)速接近一致。

為解決我國木材資源不足和能源浪費問題，需要大力研發(fā)改進(jìn)木材干燥設(shè)備適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求?，F(xiàn)代烘干房的研發(fā)主要體現(xiàn)在干燥質(zhì)量和干燥效率兩個層面，干燥質(zhì)量要求成材干燥均勻、變形和裂紋等缺陷較少，干燥效率要求在干燥的過程中實現(xiàn)能源消耗的較小化且干燥周期短。芬蘭的東芬蘭大學(xué)ＭａｒｋｋｕＴｉｉｔｔａ等針對木材的干燥過程進(jìn)行模擬，得出溫度、濕度、水分梯度和密度等數(shù)據(jù)的參數(shù)變換，并利用參數(shù)變化估計出木材干燥時的應(yīng)力集中部位和裂紋產(chǎn)生部位。由于木材干燥是一個涵蓋了多個學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問題，其中涉及到材料學(xué)、流體力學(xué)、溫度場和結(jié)構(gòu)等多個領(lǐng)域。

木材干燥是一個宏觀和微觀兩個層面的水分遷移過程，又是一個受到濕度場和流場共同影響的過程。在這種情況下，需要綜合考慮多個學(xué)科領(lǐng)域的影響作用，深入研究干燥系統(tǒng)的機理，通過改善干燥設(shè)備的干燥質(zhì)量和干燥致率來提窩資源利用率和節(jié)能減排。實際中，由于木材干燥設(shè)備較大且干燥周期長，采用試驗型烘干房來研究木椅的干燥過程操作難度較大，并且木材干燥受到多個復(fù)雜因素的影響，試驗過程中難Ｗ避免會破壞原本的干燥條件造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。在這種情況下，需要綜合考慮多個學(xué)科領(lǐng)域的影響作用，深入研究干燥系統(tǒng)的機理，通過改善干燥設(shè)備的干燥質(zhì)量和干燥致率來提窩資源利用率和節(jié)能減排。本文采用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計方法和遺傳算法得出合理的結(jié)構(gòu)尺寸和干燥參數(shù)，烘干房利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計算機模擬的手段來控制干燥系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、風(fēng)速等主要變量，再經(jīng)過分析解算驗證參數(shù)的合理性用Ｗ指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。