基于串并联理论木材导热系数的初探研究

为定量表征木材纵向与横向导热系数,笔者基于木材宏观特征与微观构造,结合电阻串并联理论,建立了木材纵向和横向导热系数模型,系统分析了木材密度、水分及温度对木材纵横导热系数的影响规律。并以樟木为例,系统研究了不同温度及含水率状态下樟木导热规律,验证了木材纵横导热系数模型的准确性。利用该模型可以快速推导木材的导热系数,为量化分析木材干燥及热处理过程提供理论基础。     

温度对落叶松小径木异型材弦向干缩系数的影响

运用IF干燥机针对落叶松小径木异型材弦向干缩系数进行研究。研究结果表明,在相同的干燥温度下,干缩系数沿径向呈两种变化趋势,一是由髓部向外先减小后增加,二是由髓部向外逐步增加。变化趋势的不同取决于干燥过程中拉应力和压应力出现的频率。同一部位木材的干缩系数呈现低温较大、随干燥温度的增加先减小后增加的趋势;随干燥温度的增加。各部位干缩系数与干燥温度表现为较好的二次相关性。     

落叶松干燥过程水分扩散性的研究—Crank方法与Dincer方法的使用(英文)

采用两种改进的多孔固体材料水分扩散偏微分方程分析求解方法,即Dincer方法与Crank方法,分析并计算落叶松干燥过程的水分扩散系数(D)与水分传递系数(k)。使用扩散型微分方程对落叶松干燥过程进行数学模拟,木材试件被理想化为无限大平板状材料,假定木材内部水分的扩散过程是一维的。实验测定了不同干燥介质条件下木材干燥动力曲线。基于取得的实验数据,通过Dincer方法计算了木材水分扩散系数(D)与水分传递系数(k);使用传统的Crank方法分析计算了木材动态水分扩散系数(D)。研究表明,使用Dincer方法计算的木材水分扩散系数(D)均大于相应实验条件下Crank方法计算数值,接近1个数量级。这种结论应该是由于两种分析求解方法间的差异以及水分扩散与热量传递数学求解间的差异。因此相关的水分扩散微分方程的分析求解方法有待改进。随干燥介质温度的升高,木材水分扩散系数(D)与水分传递系数k均显著增大,可以采用Arrhenius方程与木材结合水传递理论来分析解释实验条件下的扩散系数(D)与干燥介质温度(T)间的变化趋势。图2表3参6。     

木材横纹导热系数的类比法研究

分析导热与导电间某些属性的相似性 ,应用类比法推出导热系数具有导电系数的某些属性 ,可用导电系数类似的定义式定义导热系数 ,即木材导热系数等于木材单位长度单位截面的热阻的倒数。根据木材微观细胞形态 ,选用圆柱形模型推导木材横纹导热系数的理论计算式。应用该公式计算 2 0种木材的横纹导热系数 ,理论值的最大误差 14 1% ,平均误差 7% ,理论值与试验值较为吻合 ,为理论研究木材热学性质提供一种可适用的方法。     

木材导热系数的研究

本文运用非平衡态热力学线性理论分析了含水率在纤维饱和点以下木材的传热,结果表明木材中的水蒸汽和束缚水参与了传热,木材导热系数由传导导热系数与因水蒸汽和束缚水扩散产生的两个等效导热系数组成。推广Siau关于木材细胞的导热理论,依据水分吸附和扩散的原理,导出了木材弦向和径向导热系数计算公式,与已发表的36种气干材弦向实验值和23种气干材径向实验值符合较好。分析木材径向传热的方法也适用于木材纵向传热。     

木材横纹导热系数一种新的表达式的推导及与实测值比较

将木材的生物细胞结构作为一级近似简化为一个中空的细长方匣子模型.根据类比推理原理,把木材的导热与导电类比,从中推导出木材横纹导热系数的理论表达式,进而应用数学分析方法从该理论表达式中提示出木材横纹导热系数是木材孔隙率的减函数;对含水率相同的木材,密度大者,导热系数大;以及同一种木材,导热系数随其含水率增大而增大的规律.最后以27种木材的试验数据对导热系数理论表达式及得出的所有结论进行验证.     

木材有效导热系数研究进展

传热特性是木质材料研究与使用过程中最重要的物性之一,木质材料传热特性研究的重点集中在木质材料有效导热系数方面,木质材料有效导热系数的研究可以分为实验研究与计算模型研究2个方面。文中总结了木质材料有效导热系数研究工作的内容与进展,分析了当前木材有效传热研究工作的热点问题。     

木材弦向导热系数的理论表达式

分析木材细胞结构形态,以长匣子形作为木材细胞模型,根据材料导热与导电规律的相似性,应用类比推理方法,从欧姆电阻定律推出材料导热的热阻公式;依据该细胞模型和热阻公式推导木材弦向导热系数的理论表达式,从而揭示木材弦向导热系数是木材孔隙率的函数。孔隙率越大的木材,导热系数越小,并实际计算了24种木材的弦向导热系数,与试验值比较,理论值的最大误差12.6%,平均误差小于6.4%。     

气干材导热系数的温度特性

本文依据气体分子运动论与传热学的基本理论，在２０～１００℃温度范围内，讨论了气干材传热过程中，木材内部水分的蒸发与水蒸汽扩散的行为，研究了温度变化对气手材导热系数发生影响的规律．在理论分析与实验数据分析的基础上，推广和扩充以往关于气干材导热系数的讨论，提出了一个描述气干材导热系数温度特性的公式，计算结果与实验值比较符合     

制冷系统循环风量对热泵干燥除湿性能的影响北大核心

热泵干燥技术因节能、环保等特点而广泛应用于木材干燥等领域,但在干燥室内湿空气相对湿度不高时,热泵干燥系统的除湿性能较差,因此通过变频器调节制冷系统循环风量,研究木材干燥过程中,不同干燥阶段循环风量对热泵干燥除湿性能的影响。结果表明:降低制冷系统循环风量可以提高系统的除湿性能。在木材干燥不同阶段,均存在一个频率值,使系统的除湿量、除湿能耗比和除湿制热性能系数达到最大值,但三者的最大值并不是都在同一个频率值下出现。随着干燥的进行,干燥室内湿空气温度升高,相对湿度降低,系统的除湿量、除湿能耗比和除湿制热性能系数随之降低;系统的除湿量、除湿能耗比和除湿制热性能系数达到最大值的频率也随之降低。     

A THEORY OF DETERMINING MASS TRANSFERPARAMETERS FOR WOOD PARTICLE MATERIALS

INTRoD[JCTIONTllcrcsearcI1OI1tl1ctI1c111opl1}'sIcalprop-crtiesofl1catandl11asstransfcrproccsscsi11``oodparticlcl11atcrlalsisratllcrlll11ltcdcur-rcntI}O11l}afct`papcrssofarasconccn1slllnybclbund(Slla11g.19(j()).Ho\tc\cr'tl1cullll,attol1a11dtI1cproductionof\"oodcl1ipa11dx`oodslla\lngctc.Asra\`matcrlals(Sl1ang*I()9l)forpulpandpapcr'paniclcboards'\\'oodfucl(Martalcna.l988)ort\'oodpaFticlc111atc-rialhascdcom6ositcproductsarcincrcasil1goxcrtllcx"orldTllccfficicnttechnolog1caIllandlil1gofth…     

小试件预测板材在干燥过程中的含水率—非稳态水分扩散规律的应用

利用木材中的非稳态扩散原理及其近似计算公式预测板材的含水率 ,方法是先测出该种板材的小试件在干燥过程中的含水率 ,计算出平均扩散系数 ,再利用该扩散系数计算出板材在干燥过程中各个相应时间内的含水率     

木材干燥应力连续监测方法的研究

本文在卡普法的基础上，提出了木材干燥应力连续监测方法，并设计了所需的配套装置。该方法采用涡流传感器对干燥过程中卡普片的矢高进行连续测试，同时通过计算机自动采集、存储数据。结果表明：矢高与干燥时间存在精密的相关性，它们之间的相关系数大部分达到0．99以上，从而实现了木材干燥应力的自动与连续监测。     

滇产黄毛青冈木材干燥特性的研究

鉴于百度试验法时木材干燥特性研究的不全面性,首先利用百度试验法开展了滇产黄毛青冈材干燥特性的初步研究,提出了预报干燥基础,再据此以地板坯料为干燥对象开展干燥工艺的试验研究,以全面归纳分析黄毛青网材的干燥特性。百度法研究表明：黄毛青冈材的初期开裂为4级,内裂为5级,截面变形1—3级,干燥速度为1-2级。地板料干燥工艺研究表明：采用研究提出的预报基准,23mm厚黄毛青冈地板坯料从初含水率52．3％干燥到12．9％,干燥周期为492h,但干燥质量达不到国家标准中对地板料干燥质量的要求,严重变形和过高的含水率偏差是此中主要原因。综合评定后认为,黄毛青冈属难干材,文中还就其干燥工艺的优化提出了建议。     

木材热分解动力学的研究

用ＴＧ－ＤＴＡ热分析联用技术测定了４种常用木材的ＴＧ－ＤＴＡ－５曲线，并用热动力学方法处理的ＴＧ曲线，获得了相应动力学参数。发现各种木材在干燥阶段和煅烧阶段的热性质大致相似，而炭化阶段的热性质则因木材人化学组成不同而有较大差异。     

Determination of diffusion coefficients for sub-alpine fir

Estimates of the drying rate for sub-alpine fir lumber and the effect of process variables on final moisture contents are valuable information for kiln operators. The diffusion approach offers one generalized way to estimate the drying time required and the final moisture content distribution. The diffusion coefficients of normal wood and wet wood of sub-alpine fir lumber were determined by two types of approaches in this study: the traditional method and the inverse moisture diffusion algorithm. The results from both approaches indicate that the diffusion coefficient of normal wood is greater than that of wet wood for sub-alpine fir.     

Analysis of moisture diffusivity of larch timber during convective drying condition by using Crank＇s method and Dincer＇s method

Two analytical procedures （Crank＇s method and Dincer＇s method） for porous solid materials were reevaluated and used to determine moisture diffusion coefficients and moisture transfer coefficients for larch lumber subjected to drying. A diffusion-like equation was used to describe drying process data. The lumber was idealized in the modeling as infinite plates. The moisture transport process inside the board was assumed to be one-dimensional. The macroscopic drying kinetics curves of larch timber at particular conditions were determined experimentally. Based on these data, calculation for both the moisture diffusion coefficients and moisture transfer coefficients by the Dincer＇s analytical procedure were made. The dynamic moisture diffusion coefficients by the traditional Crank＇s method were calculated. In general, diffusion coefficients calculated by the Dincer＇s method were all higher than those by Crank＇s method. These results could be due to the differences between two analytical methods and also different characteristics between solid moisture diffusion process and heat transfer process. Therefore the analysis and solution procedures of moisture diffusion differential equations need to be adapted in the future. With drying temperature＇s increasing moisture diffusion coefficient （D） and moisture transfer coefficient （k） increases accordingly. Also the relationships between diffusion coefficients and temperature as well as material moisture contents were analyzed by using Arrhenius equation and bound water transport theory.     

不同织构形式硬质合金表面与木材径切面的摩擦性能

合理的微坑型微织构已被证明具有改善木材和硬质合金表面间的摩擦特性。采用微凹坑型织构、微凹槽织构和微网格型织构3种织构形式,在相同织构面积占有率条件下,通过摩擦特性试验与理论分析相结合,研究不同织构形式对木材表面摩擦系数的影响。研究表明:在相同织构面积占有率条件下,不同织构的类型和表面形貌对硬质合金试样与木材表面摩擦的摩擦系数有不同的影响,受摩擦长度、凹槽微织构宽度、微织构角度等织构参数的影响。当微织构与木材发生摩擦时,摩擦区域织构面积越大说明两者间实际接触面积越小,且面积越大,捕捉磨屑和硬质点的能力越强;而主制动力越小,其产生的摩擦系数越小。在相同压力和织构面积占有率条件下,不同类型的织构试件与木材表面产生的摩擦系数均小于非织构(平面)型表面产生的摩擦系数。其中:微坑型织构产生的表面摩擦系数最小,为0.116;凹槽型织构产生的表面摩擦系数最大,为0.182;网格型织构随着织构角度的减小,其产生摩擦系数越小。     

Local water vapor diffusion coefficient when drying Norway spruce sapwood

In this article, a one-dimensional and a two-dimensional approach to the evaluation of local diffusion coefficients for Norway spruce sapwood from measured moisture content (MC) values are presented. A studied wood sample was dried from the initial green condition to about 15% mean MC, but here only the diffusive part of the drying process between approximately 25% and 15% mean MC was treated. Measured local MC values were based on nondestructive X-ray computed tomography data. Finite element calculations were performed with two alternative diffusion coefficients to test the appropriateness of the diffusion coefficients that were evaluated from the measured MC values. The evaluated diffusion coefficients show interesting dependence on MC and distance from the evaporation surface. The advantage of using the methods presented is that the diffusion coefficient is calculated on a local level without having to define a function for the diffusion coefficient’s dependency on other parameters.     

杉木主要生长、材质性状遗传分析及家系选择

对 19年生杉木 8× 8半双列杂交试验林的树高、胸径、材积和木材基本密度这 4个主要生长和材质性状进行了测定和遗传分析 ,并采用指数选择法进行全同胞家系选择。结果表明 :4个主要生长和材质性状的一般配合力方差达极显著水平 ,且一般配合力方差分量占遗传方差的 75 %以上 ,即各性状的遗传控制方式均是基因加性效应起主要作用。 4个性状的广义遗传力和狭义遗传力分别为9.97%　 4 1.4 9%和 8.4 8%　 34.2 0 %。 3个生长性状之间遗传相关均为密切正相关 ,3个生长性状与木材密度之间则均为弱度遗传负相关。亲本连 5和高 37在 3个生长性状中表现出较高的一般配合力效应值 ,龙 5和龙 1在木材密度性状上表现出较高的一般配合力效应值。采用材积和木材密度两个性状 ,根据约束指数选择出 6个全同胞优良家系 ,它们在木材密度基本保持试验群体平均水平的情况下 ,材积比试验群体平均值大 2 2 .97%。