木材蒸汽预处理过程非均匀传热特性的数值模拟研究

木材蒸汽预处理过程非均匀传热特性的数值模拟研究

论文摘要

对木材蒸汽爆破预处理过程中热量传递规律进行了数值模拟研究,建立了木材蒸汽爆破预处理过程中三维传热数学模型,并通过试验验证了数值模型准确性。模型定量分析了木材初含水率、孔隙率、环境温度对蒸汽爆破预处理过程中传热的影响,结果表明:1)随着初含水率增加,木材升温速率逐渐减小,但当初含水率低于30%,含水率对升温速率的影响不明显;2)随着孔隙率增加,木材升温速率逐渐增加,孔隙率对传热影响大于木材初含水率对传热的影响;3)随着环境温度增加,木材升温速率逐渐增加,环境温度对传热影响弱于木材初含水率及孔隙率对传热的影响。

论文目录

  • 1 蒸汽爆破预处理过程传热模型
  •   1.1 物理假定
  •   1.2 数学模型
  •     1.2.1 控制方程
  •     1.2.2 边界条件及初始条件
  • 2 模型数值解
  •   2.1 求解区域离散化
  •   2.2 控制方程差分形式
  •     2.2.1 内单元
  •     2.2.2 面单元
  •     2.2.3 棱单元
  •     2.2.4 角单元
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 模型验证
  •   3.2 热物理性质对蒸汽爆破预处理过程影响
  •     3.2.1 初含水率对传热影响
  •     3.2.2 孔隙率对传热影响
  •     3.2.3 环境温度对传热影响
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 章国强,刘文金,孙德林,郝晓峰

    关键词: 木材,蒸汽爆破,含水率,传热,数学模型

    来源: 林产工业 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 轻工业手工业

    单位: 中南林业科技大学材料与科学工程学院,中南林业科技大学家具与艺术设计学院

    基金: 国家自然科学基金青年项目(31700486),湖南省教育厅优秀青年项目(16B280),湖南省自然科学基金青年项目(2016JJ3185)

    分类号: TS652

    DOI: 10.19531/j.issn1001-5299.201912004

    页码: 13-18

    总页数: 6

    文件大小: 3282K

    下载量: 82

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