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木材干燥过程中的水分移动是术材干燥的基础研究内容,水分移动的快慢直接影响到干燥速度的快慢和木材内部应力的发展规律。 本文以辐射松板材为研究对象,对辐射松板材在恒温高温干燥及前期恒温高温后期降温干燥过程中的干燥规律及横向水分扩散系数进行了研究。根据恒温高温干燥过程中板材芯层温度与芯层含水率的关系及开始进行降温时的芯层含水率,实现了在高温干燥过程中用芯层温度作为控制参数,选择干燥过程中的开始降温点,对板材进行前期恒温高温后期降温干燥工艺试验,为解决生产实际问题提供了理论依据,并且对木材干燥过程中水分的不等温非稳态扩散做了初步的理论探索。 本文根据恒温高温干燥过程中芯层温度、芯层含水率及平均含水率的变化规律,得到芯层温度与芯层含水率之间的关系,并根据该关系把芯层温度作为控制参数,选择合适的开始降温时的芯层含水率值。通过适当的降温速度,板材在降温结束后,横断面上的含水率分布较之恒温高温干燥更加均匀,并且干燥时间明显缩短。后期降温干燥不需要调湿处理前的降温过程,这也节省了时间:调湿处理需要的时间也比恒温高温干燥短,且干燥质量更好。 本文还得到了辐射松板材在各恒温高温条件下及后期降温干燥的降温过程中的横向水分扩散系数。 在恒温高温条件下,当含水率在纤维饱和点以上时,辐射松木材的水分扩散系数随含水率的下降而增加;当含水率低于纤维饱和点时,水分扩散系数随含水率的降低而减小。辐射松木材的径向水分扩散系数大于弦向水分扩敞系数。在相对湿度和平衡含水率不变的情况下,随着介质温度的升高横向水分扩散系数增大。 在后期降温过程中,随着木材含水率的降低,水分排除需要的活化能增加。在降温过程的前面大半部分,水分横向扩散系数均比各恒定温湿度条件下所对应的扩散系数大,且又有热力梯度的作用,所以木材中横向水分扩散很快。在降温后期,虽然横向水分扩散系数减小,但由于仍有热力梯度的作用,所以水分扩散相对仍较快。