用偏差活化能方法分析研究木材的干燥特性

偏差活化能可以表示被干燥物料的传质传热特性.通过理论分析和实验,该文研究了木材的不同几何尺寸与其偏差活化能的关系.基于木材的湿基试样之上,首先得到不同几何尺寸的木材的干燥率实验数据,然后建立模型计算扩散系数和偏差活化能.研究结果表明,不同几何尺寸木材试样的偏差活化能值随着环境温度和湿度而变化,并且影响着木材的传质传热动态特性;被干燥物料的偏差活化能在其几何尺寸较小时变化微小,并且随着尺寸的变小偏差活化能也下降;当干燥温度上升时,相对偏差活化能很快接近1,反之亦然.这些研究结果为进一步研究木材的动态干燥特性奠定了基础.     

木结构建筑外墙保温特性及热湿耦合传递技术的研究进展

为了强化木结构建筑外围护墙体的节能设计工作,通过对国内外木结构建筑外墙保温及热湿性能的研究现状总结,介绍木结构建筑外墙保温最新成果,以及木结构建筑热湿耦合传递技术理论和数值模拟研究进展。通过总结前人研究经验,提出通过理论计算墙体传热系数、热惰性、蓄热系数、衰减倍数、延迟时间,建筑窗墙比,有效传热系数等参数,测试建筑外墙构件材料的基本参数、热物性参数和湿物性参数,为模拟分析提供有效的材性数据支撑;通过开展现场测量木结构建筑墙体在不同时期的传热系数,探索其不同时间段传热系数测定值与理论值的差异,实时监测木结构建筑外墙温度、湿度及含水率的变化,分析其随时间变化的趋势;利用WUFI 6.0软件模拟不同时期木结构建筑墙体的热湿耦合情况,实现准确、可靠地预测轻型木结构建筑墙体传热系数、温度、湿度和含水率等参数。     

木树真空—浮压干燥过程热质传递的数学模型

该文分析了本材在真空状态及压力浮动的条件下干燥时有别于常规干燥的特殊之处，并以水蒸气压力梯度为水分迁移的主要驱动力，建立了本材浮压干燥热质传递的数学模型。文中采用马尾松为试验材料，对模型进行了试验验证。通过对浮压干燥过程的理论模拟与试验结果的比较分析可知：理论模拟曲线和试验曲线除在高含水率区域有一定偏差外(最大偏差值为8．12％)，其余区域均吻合较好。在该试验条件下，平均干燥速率的理论值为2．95％/h，试验值为3．04％／h。     

散粒物料气流干燥中的传热特性

对散粒物料气流干燥中气固两相间的传热特性进行了研究。结果表明，在本实验范围内（干物质流量／干空气流量＜０．４５），颗粒浓度对传热系数无量明显影响。单颗粒静态条件下努塞尔数与雷诺数，普朗特数的关联式能够较好地反映颗粒作等速运动时传热系数的变化规律。当颗粒作加速运动时，气固间的努塞尔数较大。通过大量的数据分析，将努塞尔数同气固相对雷诺数和傅立叶数相关联，得到了预测传热系数的经验关联式。     

木材真空-浮压干燥过程热质传递的数学模型

该文分析了木材在真空状态及压力浮动的条件下干燥时有别于常规干燥的特殊之处 ,并以水蒸气压力梯度为水分迁移的主要驱动力 ,建立了木材浮压干燥热质传递的数学模型 .文中采用马尾松为试验材料 ,对模型进行了试验验证 .通过对浮压干燥过程的理论模拟与试验结果的比较分析可知 :理论模拟曲线和试验曲线除在高含水率区域有一定偏差外 (最大偏差值为 8 12 % ) ,其余区域均吻合较好 .在该试验条件下 ,平均干燥速率的理论值为2 95 % h ,试验值为 3 0 4 % h .     

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     

热湿气候地区多层墙体的热湿性能分析

以多孔介质传热传质学为基础，以墙体中的空气含湿率和温度为驱动势建立了多层墙体的一维瞬态热湿耦合传递方程，运用有限差分法来解此耦合方程。以长沙地区为例，分析了我国南方地区典型的多层墙体石膏板-玻璃纤维-砖复合墙体在热湿气候环境下的水蒸气分布规律和温度分布规律，模拟结果表明，在中国南方地区，由于长期处于高温高湿的环境之下，墙体内出现湿积累现象，须采取有效措施防止霉菌的生长。     

排湿风速对微波干燥过程湿度及其干燥特性的影响

采用5种稳定风速和4种变动风速,研究排湿风速对微波干燥过程湿度、干燥速率及其干后品质的影响。结果表明,排湿风速对微波干燥的湿度、干燥速率和干后品质有明显影响。稳定风速时,风速越小,湿度峰值越高,高湿维持时间越长,干燥速率峰值越低。若风速改变,升速变动风速对湿度曲线影响不大,但对干燥速率曲线影响较为明显,尤其是在干燥前期和中期阶段升风,干燥速率会快速上升;降速变动风速时,湿度会明显上升或维持峰值不变,同时干燥速率降低,但降低效果并不明显。阶梯升速前期干燥速率低,后期变大,整个干燥过程湿度较大,干后品质最优。另发现,稳定风速干燥时,湿度曲线的变化由干燥速率决定,二者在整个干燥过程同步变化,且起伏趋势一致。变动风速下,湿度曲线和干燥速率曲线的同步变化被打破,湿度曲线的变化受风速和干燥速率变化的共同影响。     

干,湿谷混合贮藏干燥的试验研究

本文介绍在日本国寺泉干燥中心测得的干湿谷混合干燥试验结果,分析混合干燥设施的能量消耗、干燥效率、物料品质等项技术指标。获得了混合干燥新技术开发的基础性数据。     

竹筋混凝土的热湿应力分析

根据热应力的基本原理,对竹筋混凝土在热、湿变化作用下的热湿应力变化与破坏进行了试验与分析.结果显示,竹材横向热湿膨胀系数大于纵向热湿膨胀系数,且大于混凝土的热湿膨胀系数.热湿同时增大在竹筋内产生的压应力超过竹材料抗压强度时,竹筋内部损坏而降低其抗拉强度,热湿同时减小产生的拉应力大于竹筋与混凝土的表面结合应力时,降低竹筋对构件的加强筋作用.其中温湿度降低是竹筋混凝土在设计工况下运行中产生破坏的重要原因之一.     

多孔蔬菜在真空冷却过程中热质流失的研究

以典型的柱形蔬菜为对象进行实验研究,建立了相应的热质传递数学模型,通过实验对该模型加以验证。针对真空室内的压力、相对湿度变化,蔬菜自身温度和质量变化情况进行记录分析,进一步将模拟状况与试验过程进行了对比,分析柱形蔬菜冷却速度和质量损失程度。根据实验现象及统计的数据对试验过程参数变化的机理及出现的实际与理论的偏差可能性原因进行了分析,热质传导的数学模型对蔬菜真空预冷的理论研究有参考价值,为真空预冷在果蔬上更广阔的应用提供了相关的理论依据。     

不同热处理对枣转红及其干制的影响

以半红枣为试材,研究了热风、微波和远红外三种热处理对枣转红及其干制的影响,结果表明:热风处理、远红外处理、微波处理半红枣转红后,总糖和Vc的含量相对于自然转红的枣都减少,但色泽好于自然转红,远红外处理所需的转红时间最短;干制方法对转红枣的总糖影响较小,对Vc的影响较大,热风干制所需时间较长,微波干制所用时间较短。在几种处理中,转红选择远红外处理温度80℃、处理时间20min,干制选择远红外处理温度80℃、处理时间7.5h,干制红枣品质相对较好。     

滴灌带之间热质传递规律研究

滴灌带之间土壤中的热质传递规律是一个复杂的水热耦合运移问题。其水热耦合迁移机制随着每个地区土壤性质、气候等的不同而呈现不同的形式,因此不同地区不同土壤中的热质传递只能通过实地的测量加以研究。该文研究了在新疆塔克拉玛干沙漠南缘典型气候以及典型土壤条件下,土壤充分湿润之后、土壤水分再分布过程中滴灌带之间的水分分布、温度分布,得到了滴灌带之间热质传递的基本数据。结果表明院在充分润湿时,距离滴灌带15~25 cm处地表,即湿润体边缘存在比较大的水分梯度和温度梯度是导致该区域蒸发量急剧上升,土壤含盐量上升,最终形成盐碱圈或者盐碱带的主要原因,降低水分梯度和温度梯度是防止土壤盐碱化的有效措施。     

非织造纤维多孔材料的传质传热系数的测定

非织造纤维材料是农业上用作覆盖物的一种重要材料，水分经这一材料蒸发时，涉及到复杂的热质同时传递现象。本文提出了一种试验方法和计算途径，对几种非织造纤维材料在水分蒸发状态下，可获得其表面的传质系数和传热系数。     

土壤热质传递机理研究现状及发展趋势

土壤热质传递机理的研究与人口(粮食)、资源(水、土)、环境(污染、生态)三大热点问题密切相关.从土壤水热运移、溶质运移、水热溶质耦合运移3个方面简要回顾了在探求土壤热质传递机理方面形成的各种不同理论和研究成果.在此基础上,分析了目前在土壤热质传递机理研究中存在的问题,提出了土壤热质传递模型模拟的研究方向.     

微晶无机保温材料对提高烤房热能利用率的影响

采用单因素试验设计,研究了微晶无机保温材料在提高烤房热能利用率、节约烤烟烘烤成本、提高烤后烟叶质量等方面的影响。结果表明:与对照相比,添加微晶无机保温材料烘烤成本较低,烤后烟叶等级质量好、评吸质量好;在5个不同添加厚度和比例的处理中,以内墙厚度1.5cm添加75%的微晶无机保温材料的处理效果最好,具体表现为能耗较低,每烘烤1 kg干烟平均节煤0.20 kg,节煤率达14%以上;在经济性状方面,烤后烟叶的上等烟比例提高了4.6个百分点,烟叶均价平均提高2.0元/kg;感官评吸质量较高,化学品质均衡。     

基于能源与工料消耗的土地整治项目碳排放与碳足迹

通过构建土地整治项目所耗主要能源与工料的碳排放模型,对土地整治项目的碳排放进行测算,并通过碳足迹模型,对土地整治项目的碳足迹进行了定量分析。研究结果表明:(1)XM1-XM5能源与工料消耗的碳排放量分别为2 512.278、4 515.352、4 424.498、4 430.621和5 310.939 t,实施一个整治项目平均排放4 238.74 t碳。(2)XM1-XM5的碳排放强度分别为6.288、8.924、8.557、7.391和4.016 t/hm2,实施1 hm2的土地整治项目,平均排放7.035 t碳,通过优化项目实施规模能够控制其碳排放强度。(3)XM1-XM5的新增耕地碳排放量分别为202.93、904.88、1 721.59、1 691.08和247.60 t/hm2,通过土地整治项目新增1 hm2耕地,平均排放953.62 t碳。(4)XM1-XM5的能源与工料消耗碳足迹分别是77.921、128.967、146.830、127.148和198.546 hm2,均小于各自的实施规模,不存在碳足迹赤字现象,实施一个土地整治项目,其能源与工料消耗的碳足迹平均为135.883 hm2。     

鸭粪厌氧消化过程的质能平衡研究

以鸭粪为原料,利用小型厌氧装置开展了厌氧消化工艺的实验研究。实验建立了3个进料浓度梯度,通过逐步提高进料料浆的浓度,研究了在不同进料负荷率情况下,厌氧消化系统的变化趋势,分析了进料负荷率与挥发性脂肪酸、总碱度、氨氮浓度的变化关系。通过建立质量平衡模型发现,当进料负荷率在4.17、8.33、12.5 kg TS·m-3·d-1时,单位TS产气率分别为0.34、0.26、0.19 m3·kg-1 TS,对应的一级反应动力学常数k值分别为0.29、0.17、0.06 d-1,鸭粪理论TS产气率为0.44 m3·kg-1 TS。经过对进料、出料热值的分析,当有机负荷率为8.33 kg TS·m-3·d-1,进入厌氧系统的鸭粪有45.36%转变为甲烷、47.05%转变为残余物、7.6%转化为热量散失（或被微生物自身利用）。研究认为当单位TS产气率达到理论TS产气率的60%~70%时,此时的停留时间、进料负荷是最为经济的,这一原则适合普通厌氧消化工程的设计及运行。     

木材干燥过程中热质迁移交互作用的研究

本文应用不可逆过程热力学研究木材干燥过程中的热质迁移现象，从中得到结论：木材中的湿度梯度和温度梯度在引起物质流的同时、产生热分子压力效应亦可引起热流的交叉作用．由此提示：在建立热流宏观规律时，应考虑热分子压力效应对热传导的影响     

"水花生和麦麸-黄粉虫-黄鳝"食物链物流与能流分析

研究了"水花生和麦麸-黄粉虫-鳝鱼"食物链各个环节的物质能量转化效率以及整条食物链的物质流和能量流.水花生与麦麸的不同搭配比例极显著地影响黄粉虫幼虫的特定生长率、物质能量转化效率(P＜0.01),但对虫粪生物量回收率及N、P回收率没有影响(P＞0.05).用20%的水花生和80%的麦麸饲养黄粉虫幼虫效果最好.不同饲料饲养的黄粉虫幼虫时黄鳝特定生长率没有影响(P＞0.05),但对饵料系数、物质能量转化效率及鱼粪回收率有极显著的影响(P＜0.01).整条食物链的物质、能量转化效率较高,生物量转化效率为3.17%,能量转化效率为4.38%,N、P转化效率分别为7.66%和11.47%.