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%。     

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.     

木材导热系数的理论表达式(英文)

本文从木材的微观结构出发，应用物理力学导出木材弦向和径向导热系数的理论表达式 ，计算20种左右木材导热系数并与相同条件下的实验值比较，平均误差在5%附近，两者吻合 程度令人满意。     

木材导热系数实验与模拟方法的研究进展

精准评定木材的导热系数对木材干燥、热处理等工艺优化及模型构建意义重大。近年国内外学者主要通过实验法与模拟法两方面解析木材的导热行为。本文在综括木材导热系数的实验法与模拟法的基本原理、特点及应用研究现状基础上,从检测方法的规范性、模型构建的合理性两方面,分析不同检测方法的科学性、精确性及实用性,旨在为木材导热系数的精确测算提供借鉴与参考。     

有限差分法逆求木材导热系数

【目的】提出一种基于有限差分法逆求木材导热系数的方法，以期弥补传统测量法设备复杂、价格高昂的不足，为后续建立导热系数的回归方程提供可靠数据。【方法】运用一维热传导控制方程描述木材升温过程中内部温度变化。以兴安落叶松弦切锯材为对象，通过试验获得锯材沿厚度方向的温度数据(温度检测：使用NEC Remote Scanner Jr． DC3100多点信号巡检仪通过埋入锯材的 T形热电偶获得)，采用有限差分逆求法，合理化边界条件后编程求解其在不同含水率、不同温度下的径向导热系数(其中，控制方程离散后的导热系数差分矩阵采用追赶法求解，所有差分方程均在 Matlab2010b软件编程并运行)，探讨并分析其随含水率、温度的变化规律。【结果】1)兴安落叶松锯材径向导热系数计算值沿厚度方向存在一定波动性，但其平均值0.1061 W·m －1 K －1(标准差0.0108)符合实际要求，且与理论计算值(0.1109，0.1252W·m －1 K －1)较为接近；2)含水率、温度对导热系数影响显著，且前者影响高于后者(含水率与温度的 F－检验分别为126.9421，99.0083)；含水率、温度共同作用对导热系数亦存在显著影响(交互作用的 F －检验为164.2975)；导热系数随含水率的升高而增大，随温度的升高亦增大；3)木材材性与内部含水率分布对导热系数的影响较大。【结论】通过试验获得木材内部可靠的温度分布与变化数据后，运用有限差分逆求法可快速、准确获得内部与测温点相对应位置的导热系数，尽管计算值存在一定波动性，但其平均值与理论计算值相吻合，说明运用该方法测算木材导热系数是可行的。相比传统导热系数测量方法，该方法最大优势在于经济且不受试样尺寸限制；同时，可以测算试样内部任意层位置导热系数。今后为提高测算精度，木材内部由于水分迁移产生的热量变化与材性差异应考虑使用该方法；同时，为推广此方法，将程序可视化亦是今后研究的方向。     

利用神经网络预测木材径向导热系数

利用神经网络所具有的输入-输出之间的高度非线性映射关系,给出一种利用BP神经网络模型预测木材径向导热系数的方法.为了提高网络模型的泛化能力,采用规则化调整的方法.仿真结果表明:利用文中所提出的神经网络模型能够较准确、快速地预测木材径向导热系数的变化,其精度高于推导出的木材径向导热系数的理论公式.     

中密度纤维板导热系数的测定

论述了中密度纤维板导热系数的防护热板法测试原理、方法及其与温度的关系；并就测试误差作了讨论分析。得出用此法及装置的测试误差为±２％左右。此法同时适用于测试其它木质、非木质的均质板状材料。     

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     

应用热扩散技术对油松栓皮栎比导率的研究

2001年4-10月,应用热扩散技术研究北京西山地区31年生油松栓皮栎混交林标准木的比导率并对13个环境因子的变化规律进行同步观测.结果表明,在野外自然条件下,油松和栓皮栎的比导率在标准日内均呈明显的凸形变化规律,栓皮栎的比导率始终高于油松.影响树木比导率的因素基本上可以分为2类,即生物学结构的遗传特性和环境因素.在林分生长期内的不同时段,环境因子对2个树种比导率的作用各不相同,即使是同一树种,在各个时段内对其比导率产生显著影响的环境因子也不是一成不变的,但一般可用少数几个环境影响因子来比较准确地模拟出比导率的变化.     

红外热像技术及其在木材无损检测中应用的可行性探讨

无损检测技术的应用范围越来越广泛,但现有的比较成熟的无损检测技术在实践应用中都有各自的优缺点和局限性。红外热像技术因其具有测量速度快、测量结果直观形象及测量精度高等优点逐渐被人们认识并应用到多个领域。本文介绍红外热像技术的基本原理,对红外热像技术在复合材料内部制造缺陷检测、建筑节能检测、电力设备检测等领域中的研究进展进行分析和总结,在此基础上通过分析木材内部缺陷与红外辐射场强之间的关系,对红外热像技术在木材无损检测中应用的可行性进行探讨。     

基于红外热像技术的木材内部缺陷检测的研究

运用红外热像技术对加工有孔洞的两个毛赤杨方材作内部缺陷无损检测。通过实验得出用红外热像仪准确检测该方材内部缺陷的条件：①采用双面法检测;②在热源距试样25cm的前提下,加热试样20min左右;③若缺陷在中间,则试样中央标识线上最高温度以下0．4℃范围可以准确反映出缺陷的大小,若在一倒则最高温度以下0．5℃范围可以准确反映缺陷的大小。在上述条件下应用此方法检测方材内部缺陷的误差范围为±5mm,相对误差为12．5％,说明使用红外热像糟术舯太耕肉都按陷拂轩枪测善可行的。     

Review on Thermal Characteristics of Compound Outdoor Wall of Wood Framed Construction

INTRODUCTION China has a long history of wood framed construction. But, due to the increasing of population and lack of timber, wood framed construction is limited in the market, its research and development is relatively scarce. The modern wood framed construction has been developed and widely applied in the North American area and other countries for several decades. Recently, with the rapid development of economy and the requirement of society, especially energy saving, the wood frame…     

切削方向对木材切削力的影响

以杉木、樟子松、水曲柳等三种木材为试验对象,采用闭式切削方式,研究切削方向对木材主切削力的影响.结果表明:不同切削方向时,木材主切削力大小具有明显的各向异性,主要趋势为端向主切削力最大,横向最小.相同切削方向时,水曲柳主切削力最大,杉木最小;木材不同截面的主切削力呈现规律性变化,但3种木材间的差异较大.