试错教学法在“木制品生产工艺学”课程教学中的应用

目前,在实践类课程教学过程中,学生发现问题、分析问题以及利用理论知识解决实际问题的能力有待提升。以“木制品生产工艺学”课程为例,教师通过“案例试错—讨论找错—理论提升”教学方法,即试错教学法,启发学生思考,将学生操作过程中的“错误操作导致的错误结论”反面去“否定或修正”学生容易犯的错误,以达到强化刺激、引起关注、积极探索和思考的目的,使学生在教师的引导下得到正确的结论。首先,教师在理论知识讲解前让学生进行实际操作,并记录所有结论(包括正确结论和错误结论);其次,在教师引导下,学生讨论所有结论并得到最优结论;最后,教师将涉及的理论知识一一列出,让学生找出操作过程中出现的错误,并提出改进的措施。教学实践证明,教师在“木制品生产工艺学”课程教学过程中采用试错教学法不仅使学生对理论知识的理解更深刻和透彻,而且还提高了学生运用理论知识解决实际问题的能力。     

超声波和汽蒸预处理对桉木干燥速率的影响

对巨尾桉木材分别进行超声波、汽蒸预处理,分析预处理前后桉木干燥速率的变化。结果表明,超声波和汽蒸预处理均可加快桉木的干燥速率,且随超声波频率的增加和汽蒸处理温度的升高而明显提高;两种预处理方式中,汽蒸预处理对桉木干燥速率和干燥质量的改善效果更明显。     

汽蒸处理过程中木材内部水分的迁移动力初探

为研究汽蒸处理过程中木材内部水分的迁移动力,在温度为100 和140℃ 下,分别对厚度为2、4、6 cm 的杨木 试件进行汽蒸处理,并对处理前后试件的质量,以及处理过程中木材内部温度场进行研究;另外,在温度为110℃ 下,对木材内部压力场进行研究。结果表明:汽蒸处理后,木材含水率均有所下降,而且处理温度越高,含水率下降 越多;当处理温度为100℃时,含水率下降量为23.0%;当处理温度为140℃时,含水率下降量达到78.27%;木材 内部温度随着时间的增加而升高,最后趋于稳定,当环境温度为100、140℃ 时,木材内部最高温度分别为92、110 ℃ ;建立了不同处理温度、时间与试件含水率下降量的关系模型,以及木材内部水分减少量的理论模型,所建模型 能够很好地模拟实际汽蒸处理过程。      

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％。     

不同热处理工艺对实木地板材色和尺寸稳定性的影响

以桃花心木、柞木、白桦木为研究对象,在120、140、160℃下分别加热6、8 h,研究不同热处理工艺对实木地板坯料的颜色、尺寸稳定性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和时间的延长,木材颜色逐渐变深。其中热处理对桃花心木颜色影响最大,柞木次之,对白桦木影响最小。经过不同热处理工艺处理后,3种木材的尺寸稳定性随着温度的升高与时间的延长而提高。桃花心木在120℃下保温8 h,白桦木在160℃保温6 h,柞木在140℃保温8 h,效果最佳。实际生产中可根据树种,选取热处理前后木材色差变化较小、尺寸稳定性较好的热处理工艺条件。     

含水率与温度对巨尾桉汽蒸效果的影响及机理研究

为探究最佳的巨尾桉汽蒸预处理工艺,分别采用80℃、100℃、120℃对20 mm厚的含水率分别为130%、60%、50%、30%、20%的巨尾桉试件进行汽蒸处理。以汽蒸后可见缺陷为主要评价指标,结合扫描电镜进行微观结构分析,并对其汽蒸前后的含水率、抽提物含量、干燥后可见缺陷进行比较分析。结果表明:巨尾桉气干含水率和汽蒸温度分别为50%,100℃时汽蒸效果最佳,汽蒸后可见缺陷最少,能有效防止后续干燥过程中干燥缺陷的产生;汽蒸后桉木的部分纹孔膜破裂,导管内壁光滑,水分移动通道畅通;热水、1%Na OH和苯醇抽提物含量减少,有利于渗透性的提高。     

应用逐步回归和Fisher判别方法对沉香的鉴别

对3种沉香样品进行热处理,收集释放的挥发性有机化合物(VOCs),通过TD-GCMS结合逐步回归法找到34种特征化合物,利用Fisher判别分析法实现3种沉香的鉴别。研究表明:倍半萜和其他芳香族化合物是沉香VOCs的主要成分。本研究条件下,倍半萜成分检出率约为61.2%~88.3%。通过逐步回归分析得到34种特征化合物,可以用于沉香分类。Fisher判别分析法可以对3种沉香进行判别,同时通过判别方程和重心坐标可以对未知样品进行鉴别。用TD-GCMS结合逐步回归法和Fisher判别分析方法对沉香VOCs成分分析,进而对3种沉香进行鉴别是可行的,用该方法可以代替人工鉴别,可以避免人工测试引入的误差。     

真空条件下木材表面水分蒸发速率模型及应用初探

对真空条件下木材表面水分蒸发速率模型进行了理论推导，并以截面为20 mm×20 mm，长度分别为100、150、200、250、300 mm的桦木为试材，在干燥温度分别为60、75、90℃，绝对压力分别为0.02、0.04、0.06、0.07、0.08 MPa的真空干燥条件下，对试材内部水分移动速率进行研究。结果表明:木材表面水分移动速率大于内部水分移动速率，二者的比值在10～150之间变化。根据试验结果,得出了不同条件下各种规格试材的干燥速率与温度、绝对压力的关系式，并与理论推导得出的模型进行比较，得到木材表面水分蒸发速率与内部水分移动速率之比。最后根据不产生干燥缺陷的最大（极限）速比，得出木材真空干燥过程中不产生缺陷时的温度和绝对压力的关系式。      

木材超声波-真空协同干燥的动力学研究

结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波 真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明:超声波 真空协同干燥过程中,木材内部水分有效扩散系数随着温度的升高而增大,而绝对压力对于水分有效扩散系数影响较小;干燥过程中,温度对干燥速率起着主要作用,相同温度、不同压力下木材的干燥速率随着时间的变化趋势一致;通过有效扩散系数和菲克单方向扩散方程得到的干燥模型和实际干燥动力学很接近。      

石蜡相变储热管放热时间的理论预测与验证

物料干燥是一个高能耗的过程,而且大多传统干燥都会产生环境污染,所以利用清洁,廉价的太阳能来干燥物料很有必要,但由于太阳能具有间歇性,使得储热材料成为了太阳能干燥过程中必不可少的部分.该文利用石蜡作为相变储热材料,对实际干燥过程中,石蜡放热过程中储热单元的一些特性进行了研究.结果表明,在实际干燥过程中,储热单元中的石蜡管中心和管壁一直存在温度差,而且换热介质的气流速度越大,管壁的温度减小得越快.与此同时,该试验还通过对干燥过程中石蜡管内部热量传递过程进行模拟,得到了石蜡凝固半径的理论表达式,通过理论表达式,得到了石蜡管放热时间的理论值,结果表明,放热时间理论值均高于试验实际得到的值,但是二者的误差都在5％以内,可以认为二者基本相符,所以这个理论放热时间公式可以用于预测物料干燥过程中储热单元中石蜡管的放热时间,既可以避免由于放热时间不够而浪费石蜡里面储存的能量,也可以避免由于时间过长而浪费时间.