超声波预处理对杨木干燥特性的影响机制
发布时间：2021-01-19 06:22
为克服杨木难于进行干燥的问题,促进人工林速生材的利用,缓解国内面临的木材短缺问题,本文借助超声波技术以水为传声媒质对杨木施加预处理,探讨了预处理工艺对其干燥特性、尺寸稳定性及力学性能的影响,并解释了超声波对杨木的作用机制。主要结论如下:（1）超声波预处理可以提高杨木的含水率、干燥速率和有效水分扩散系数,且随着超声波作用时间的增加,杨木试件的干燥速率及有效水分扩散系数逐渐增大,随着超声波功率的增加,杨木试件的干燥速率以及有效水分扩散系数呈现先增后减的趋势,在预处理功率为350W时达到极值。另外,超声波处理材干燥后的厚度含水率偏差及残余应力指标均明显低于未处理材,干燥质量更好。（2）超声波处理材和未处理材在加热过程中,不同厚度上的温度变化趋势一致,但是超声波处理材的温度更早达到稳定,并且处理材的终点温度和平均温度以及最外层和中心层温差均小于未处理材。超声波处理并不改变杨木温度升高的难易程度。处理材和未处理材的干燥动力学曲线形状比较接近,对比处理材和未处理材在纤维饱和点上下的干燥速率,发现超声波预处理使杨木自由水和结合水的迁移速率均加快。（3）超声波处理材的绝干密度略低于未处理材。超声波处理...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]红外光谱技术在我国木材科学领域的应用研究进展[J]. 孙海军,徐莉,蒋玲. 江苏林业科技. 2016(02)
[2]超声波频率对除垢范围及除垢效率的影响[J]. 傅俊萍,石沛,何叶从,张玉珍,刘琦,梁昌胜. 化工进展. 2015(10)
[3]超声波处理对污泥热风干燥过程的影响[J]. 赵芳,程道来,陈振乾. 农业工程学报. 2015(04)
[4]杨木干燥研究综述[J]. 陈成,张晓峰. 林业机械与木工设备. 2014(12)
[5]超声波辅助不同反胶束体系萃取大豆蛋白的研究进展[J]. 王丽敏,陈复生,刘昆仑,郑黎静. 粮食与油脂. 2014(12)
[6]超声波处理对常压热风干燥香蕉片的影响[J]. 李泽珍,狄建兵,郝翔. 山西农业大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]超声波协同H2O2处理养殖场污水[J]. 杨铁金,相玉秀,相玉琳. 环境工程学报. 2014(06)
[8]超声波处理含油污水的物性实验探究[J]. 姜秉辰,赵树山. 环境科学与技术. 2014(05)
[9]超声波降解含聚油田污水的研究[J]. 刘新亮,蔺爱国,尹海亮,张菅,杨建刚. 工业水处理. 2014(03)
[10]第八次全国森林资源清查结果[J]. 林业资源管理. 2014(01)
博士论文
[1]超声波强化污水处理厂出水消毒技术研究[D]. 周晓琴.北京科技大学 2016
[2]木材超声波—真空协同干燥热质传递规律研究[D]. 何正斌.北京林业大学 2014
[3]化学成分对木材细胞壁力学性能影响的研究[D]. 张双燕.中国林业科学研究院 2011
[4]超声波活化碱木质素及多效碱木质素水处理剂合成与应用研究[D]. 任世学.东北林业大学 2005
[5]超声波作用下纤维素纤维结构与性质的研究[D]. 唐爱民.华南理工大学 2000
硕士论文
[1]桑枝重组方材热压工艺及性能研究[D]. 张静.西北农林科技大学 2016
[2]木材加工业上市公司的资源利用效率研究[D]. 刘香.中南林业科技大学 2016
[3]凝汽器超声波防除垢及强化换热的技术研究[D]. 李涛.华北电力大学 2014
[4]小径级松杉材薄板浸渍增强技术的研究[D]. 王向歌.南京林业大学 2014
[5]超声波协同化学法制备稻秸秆微晶纤维素及其在面包中的应用[D]. 姜绪邦.江南大学 2013
[6]纤维素的去结晶[D]. 陈明凤.华南理工大学 2011
[7]超声波防垢除垢机理及提高效率的方法研究[D]. 佟帅.大连理工大学 2008
本文编号：2986498
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－４／Ｆｉｇｓｆｌ－舰－＿ｊ—１－ｎ０．２０．０ｍ?１，＾?
０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００?１１０?１２０??时?Ｎ／ｍｉｎ??图２－１４超声波功率为４００Ｗ、处理时间为６０ｍｉｎ时木材内部温度分布??Ｆｉｇ．２－ｌ４?Ｔｈｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ｐｏｗｅｒ?ｏｆ?４００Ｗ?ａｎｄ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?６０ｍｉｎ??——坫外炻??５５＾?次??５０－????一￣？???二二二??????Ａ０－?／?／??Ｐ?＜?／／／??§?３５－?／?／?ｙ??潢．／／?／??３０－?／?／??■ｉｆ??２５￣?ｉ?ｔ??２０－４??■?＊?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?１?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?■?ｉ??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?６０?９０?１００?１１０?１２０??Ｂ－］?ｆａ｝／ｍｉｎ??图２－１５未处理材内部温度分布??Ｆｉｇ．２－ｌ５?Ｔｈｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｕｎｔｒｅａｔｅｄ?ｓａｍｐｌｅ??可以看出，无论是经过预处理的试件还是对照组试件，其不同厚度上的温度变化??趋势是一致的。在初期，木材各层温度随着加热过程的进行而迅速增加。这一方面是??因为此时加热介质与木材心部的温差较大，木材内部传热较快；另一方面是因为木材??此时含水率很高，而水的导热系数是要远远高于木材的，因此有效导热系数受水分的??控制比较明显，含水率越高其值越大。尽管此刻木材最外层水分干燥比较剧烈，会带??走一部分热量
?６０??时间ｍ??图２－２３超声波功率为３５０Ｗ、处理时间为６０ｍｉｎ时木材的干燥动力学曲线??Ｆｉｇ．２－２３?Ｄｒｙｉｎｇ?ｋｉｎｅｔｉｃｓ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｗｏｏｄ?ｗｉｔｈ?ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ｐｏｗｅｒ?ｏｆ?３５０Ｗ?ａｎｄ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?６０ｍｉｎ??ｉ?理?Ｓｉ??９０ｎ?丨一？－处理村２??１?－Ａ—处理Ｈ３??８０－?丨Ｉ处理杉??７０?－?４?＊；??＼?Ｖ??６０－??Ｉ５０：??＾４０：?＼ｒ?Ｖ??３０－?？又，、？??２０?－?＼??１０－?－９??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０??时间／ｈ??图２－２４超声波功率为４００Ｗ、处理时间为６０ｍｉｎ时木材的干燥动力学曲线??Ｆｉｇ．２－２４?Ｄｒｙｉｎｇ?ｋｉｎｅｔｉｃｓ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｗｏｏｄ?ｗｉｔｈ?ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ｐｏｗｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外光谱技术在我国木材科学领域的应用研究进展[J]. 孙海军,徐莉,蒋玲. 江苏林业科技. 2016(02)
[2]超声波频率对除垢范围及除垢效率的影响[J]. 傅俊萍,石沛,何叶从,张玉珍,刘琦,梁昌胜. 化工进展. 2015(10)
[3]超声波处理对污泥热风干燥过程的影响[J]. 赵芳,程道来,陈振乾. 农业工程学报. 2015(04)
[4]杨木干燥研究综述[J]. 陈成,张晓峰. 林业机械与木工设备. 2014(12)
[5]超声波辅助不同反胶束体系萃取大豆蛋白的研究进展[J]. 王丽敏,陈复生,刘昆仑,郑黎静. 粮食与油脂. 2014(12)
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[7]超声波协同H2O2处理养殖场污水[J]. 杨铁金,相玉秀,相玉琳. 环境工程学报. 2014(06)
[8]超声波处理含油污水的物性实验探究[J]. 姜秉辰,赵树山. 环境科学与技术. 2014(05)
[9]超声波降解含聚油田污水的研究[J]. 刘新亮,蔺爱国,尹海亮,张菅,杨建刚. 工业水处理. 2014(03)
[10]第八次全国森林资源清查结果[J]. 林业资源管理. 2014(01)
博士论文
[1]超声波强化污水处理厂出水消毒技术研究[D]. 周晓琴.北京科技大学 2016
[2]木材超声波—真空协同干燥热质传递规律研究[D]. 何正斌.北京林业大学 2014
[3]化学成分对木材细胞壁力学性能影响的研究[D]. 张双燕.中国林业科学研究院 2011
[4]超声波活化碱木质素及多效碱木质素水处理剂合成与应用研究[D]. 任世学.东北林业大学 2005
[5]超声波作用下纤维素纤维结构与性质的研究[D]. 唐爱民.华南理工大学 2000
硕士论文
[1]桑枝重组方材热压工艺及性能研究[D]. 张静.西北农林科技大学 2016
[2]木材加工业上市公司的资源利用效率研究[D]. 刘香.中南林业科技大学 2016
[3]凝汽器超声波防除垢及强化换热的技术研究[D]. 李涛.华北电力大学 2014
[4]小径级松杉材薄板浸渍增强技术的研究[D]. 王向歌.南京林业大学 2014
[5]超声波协同化学法制备稻秸秆微晶纤维素及其在面包中的应用[D]. 姜绪邦.江南大学 2013
[6]纤维素的去结晶[D]. 陈明凤.华南理工大学 2011
[7]超声波防垢除垢机理及提高效率的方法研究[D]. 佟帅.大连理工大学 2008
本文编号：2986498
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