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。