木材干燥模糊自适应滑模控制器设计

依据模糊理论解除木材干燥窑温度和平衡含水率间的强耦合关系,在建立木材干燥模型基础上,设计木材干燥模糊自适应滑模控制器;应用仿真和木材干燥试验,对比分析传统PID控制器、滑模控制器、模糊自适应滑模控制器的控制性能和干燥质量的差异.结果表明:模糊自适应滑模控制器具有较好的控制性能和干燥效果.与传统PID控制器、滑模控制器相比,木材干燥模糊自适应滑模控制器的最大超调量更小、响应时间更短,并且在相同的干燥基准时的干燥时间更短、能耗更低.木材干燥模糊自适应滑模控制器有效地提高了木材干燥系统的性能,降低了能源消耗.     

低成本太阳能木材干燥窑

一种为发展中国家和不适用传统加热设备的地区而设计的太阳能木材干燥窑,最近已由英国研制生产。这种太阳能木材干燥窑外观象楔形温室,楔形较高一侧为2.33米,较低一侧0.72米,整个干燥窑体积为6.1×5×3.05(米~3),可堆垛锯材7.1米~3。干燥窑框架由坚固的铝合金构成,窑顶和四壁采用聚酯光滑薄膜遮盖,具有良好的透光和保温性能。太阳能干燥窑的工作原理并不复杂,当太阳的短波辐射穿过光滑薄膜到达木材垛上面的涂黑波纹铝(即流电网)太阳能吸收器上时,便转变成长波辐     

MCS-51单片机木材干燥控制仪软硬件的设计

根据木材干燥过程的原理和工艺要求,结合我国木材干燥生产的实际情况,并参考了国内外有关的研究成果,设计了木材干燥窑微机控制系统,该系统是以MCS-51单片机为控制主机,采用PID算法的闭环实时在线控制系统.设计的硬件系统结构简单,探作方便,造价低廉,功能丰富.控制程序采用模块化结构,便于装配、调试和移植.该系统既可单独用于木材干燥窑的控制,也可作为集散系统的前级控制.     

神经网络在木材干燥过程中建模的应用

针对木材干燥过程的非线性特性,以及环境因素对木材干燥过程的干扰,造成木材干燥建模困难的问题,通过对神经网络的非线性、并行结构,学习、推理和多变量处理能力的研究,以干燥窑的加热阀开度、喷湿阀开度、排潮阀开度3个控制信号作为输入量,以窑内温度、湿度2个量作为输出量,利用时延神经网络和动态递归神经网络分别建立了木材干燥过程中的温湿度控制模型和木材干燥基准模型.并通过干燥实验进行网络训练和测试.结果表明:时延神经网络建立的木材干燥温湿度模型和干燥基准模型比动态递归神经网络的误差小、网络输出接近于真实值,能够较好的逼近实际系统.     

枫香木材干燥基准的测定与研究

在分析了枫香木材材性的基础上对枫香木材进行生产性窑干试验。试验表明:采用合理的干燥基准,3.3cm厚的锯材从含水率100％干燥到10％以下只需121h,试验干燥的锯材质量超过国家二级标准。文章最后分析了枫香木材干燥时开裂的机理及规律,并提出了相应的工艺措施。     

木材干燥窑内部流场改进与风速均匀性研究

木材干燥窑流场均匀性是影响木材整体干燥质量与效率的主要因素。为解决木材干燥窑内部风速分布不均匀的问题,在理论研究和试验的基础上,提出增加导流板、改造窑体结构和优选材堆间隙的措施,并运用HyperWorks软件进行解算分析。结果表明,安装导流板、改变窑体结构以及改变材堆梯度间隙后干燥窑内部流场速度分布均匀性得到提高。仿真数据为改善木材干燥质量提供了依据,具有良好的应用前景。     

简易熏烟干燥窑

常规的蒸汽干燥窑结构复杂,建造一个需要许多投资,而且每年还需要许多燃料。这样对一些小型的木材加工厂来说,则没有能力来修建这样的干燥窑。为能够解决这个问题,我们根据自己厂子的具体情况,修建了一种简易的熏烟干燥窑,通过使用来看各项指标达到了要求。     

新型端风机型炉气间接加热木材干燥窑

介绍了一种新型炉气间接加热木材干燥窑,适用于没有锅炉供热的中、小型木材加工企业使用.     

模糊自适应PID控制在木材干燥窑中的应用

针对木材干燥过程难于建立数学模型的特点，提出了利用模糊自适应PID对木材干燥窑的温度湿度进行控制的方法设计控制器。研究结果表明，模糊自适应PID控制可提高木材干燥控制系统性能，其控制效果明显优于常规PID控制。     

木材干燥窑内速度场均匀性的数值模拟

[目的]研究木材干燥窑内速度场的均匀性。[方法]在实验室用顶风式木材干燥窑内安装了弧形导流板,并将计算流体动力学应用在木材干燥窑内部的三维流场分析中,分别研究了相同高度处不同横向位置和相同横向位置处不同高度木材堆间隙进口处的速度分布。[结果]由于挡板的导流作用,干燥窑内空气流动的横向均匀性明显有所提高,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部整个速度场的均匀性。[结论]随着送风速度的提高,木材堆内气流速度的均匀性并无明显变化。在干燥窑内适当安装弧形     

蒸汽喷射式热泵木材干燥供热系统

在木材加工企业,木材干燥所消耗的热量占整个企业总能耗的70%左右.因此在木材干燥过程中进行节能,其意义十分重大.将蒸汽喷射式热泵技术应用于木材干燥,可以降低木材干燥的能耗,提高干燥质量和经济效益;蒸汽喷射式热泵以水蒸汽为工质,冷凝温度可以较高,适用于各种木材在不同的温度下的干燥以及高温干燥.它兼有蒸汽干燥适应性广和除湿干燥节能的优点,避免了除湿干燥不能喷蒸、干燥温度低的缺点.     

木束高温干燥过程中的热质传递模型

描述了用杉木Cunninghamia lanceolata制造杉木积成材的原料单元——杉木木束的高温对流干燥热质传递模型。建立了模型以纤维饱和点为界的木束内部水分迁移和热量迁移的数学方程。通过杉木木束高温干燥实验对模型的准确性和可行性进行验证。结果表明：数学模拟结果和试验实际测定结果相吻合,木束温度实测值与模拟值之间的相关系数的平方为0．97～0．98,木束含水率的相关系数的平方为0．96～0．99。用该模型来模拟木束的高温干燥过程具有较高的精度。图1参9     

木材干燥窑内风速与流场均匀性的数值模拟

以试验用木材干燥窑为实物模型建立数学模型,利用CFD软件对内部流场进行模拟,通过多组数据对比,得到设备参数一定的情况下流场最均匀时的风速,为木材干燥设备及过程参数设定提供可靠的参考值。     

小径木白桦锯材干燥质量的影响因素分析

通过对小径木白桦锯材进行常规干燥试验,检测了锯材干燥后的可见干燥缺陷,分析了影响小径木锯材干燥质量的因素.考察的因素包括:小径木的木材性质、加热方式、径弦材类型、锯材在干燥室中的位置及锯材的加工尺寸误差.研究结果表明,小径木材质差、变异性大是锯材在干燥过程中容易发生弯曲、变形的根本原因;加热方式是影响锯材干燥质量的重要因素;径弦材类型、锯材在干燥室中的位置及锯材的尺寸误差对锯材的干燥质量也有一定影响.根据分析的结果提出了提高小径木锯材干燥质量的措施.     

间歇微波干燥过程中木材内含水率动态分布规律

为研究微波干燥过程中木材内部的含水率动态分布规律,以红橡和南方松木材为研究对象,采用无损检测的X射线扫描方法,揭示间歇微波干燥过程中木材内部含水率分布的动态变化规律。结果表明:微波干燥的绝大部分时间内,木材厚度方向存在着整体性内高外低的含水率梯度场;随着干燥过程的进行,木材内部水分更趋均匀,当木材平均含水率在10%以下时,木材内水分分布非常均匀;在整个微波干燥过程中,木材内部虽然发现了部分内层含水率低于外层的情况,但并未出现与常规干燥相反的含水率梯度。     

木材干燥过程热质迁移数学模型研究现状

建立及求解木材干燥过程热质迁移数学模型的主要目的是为了对木材实际干燥过程进行预测和控制,对促进木材干燥技术的发展意义重大。本文主要从水分迁移、能量转移、应力应变与数值求解方法等方面,归纳总结了国内外木材干燥过程中热质迁移模型建立及求解的研究现状,根据木材干燥机理、热质迁移理论及干燥生产实际分析了模型可借鉴应用之处以及存在的问题,提出符合实际干燥情况的多维(2、3D)热质迁移以及考虑木材干缩现象的热质-应力应变耦合数学模型是今后的研究重点。      

小径木水曲柳锯材加工的尺寸误差对干燥质量的影响

为了提高小径木的干燥质量,采用全自动化干燥室,对小径木水曲柳进行连续式加热和间歇式加热两种干燥方式,分析制材加工过程中的尺寸误差对干燥质量的影响。间歇式加热干燥质量好于连续式加热干燥,连续式加热干燥过程中制材尺寸误差对干燥质量没有明显影响。在间歇式加热干燥过程中,锯材越短越容易产生顺弯,越宽越容易产生端裂,越窄越容易产生顺弯,越厚越容易产生端裂。     

木材真空干燥中蒸汽潜热回收的理论探讨

通过对真空干燥过程中过饱和蒸汽形成机理的介绍，运用人工降雨的原理，提出了在真空干燥过程中通过向干燥箱内通入凝结核，能让真空干燥箱内过饱和蒸汽由不可能凝结的同质核化转换为容易凝结的异质核化，从而将水蒸汽凝结时释放的潜热重新利用的设想。运用相关理论，对真空干燥过程中理论节能率进行计算，得到干燥1m3杉木（含水率从50％～10％）可以节约75．074W的能量，理论节能率为45．3％。     

大径级火力楠木材干燥特性和干燥工艺研究

采用百度试验法研究木材干燥特性,利用小型木材干燥试验机分别对25 mm和40 mm厚锯材进行常规干燥试验研究锯材干燥工艺基准。结果表明,火力楠木材的百度干燥缺陷程度较轻,初期开裂等级为2,扭曲变形等级为2,截面变形等级为1,内裂等级为1;木材的干燥速度中等,等级为3。木材含水率为15%时的密度为0.679 g·cm^-3,属中等。木材的差异干缩很小,干燥过程产生开裂的趋势较小。采用制定的干燥基准对锯材进行常规干燥,25 mm厚锯材从初含水率87.9%干至终含水率9.1%,干燥用时169.0 h (7.0 d),平均干燥速率0.47%·h^-1;40 mm厚锯材从87.5%干至8.5%,干燥用时341.0 h (14.2 d),平均干燥速率0.23%·h^-1。2种厚度干燥锯材的平均最终含水率、干燥均匀度、厚度上含水率偏差、残余应力以及可见干燥缺陷方面的指标,均达到了国家标准规定的锯材干燥质量二级及以上级别的要求。本研究编制的2种厚度火力楠锯材的干燥基准合理,可为实际木材的干燥生产提供科学依据。