杨木微波处理中温度分布及微观结构变化规律
发布时间：2021-04-13 02:20
本文以速生材杨木（Populus spp.）为研究对象,分别从理论模拟和实验上研究了微波电磁场与杨木之间的相互作用。在理论模拟中,利用有限元分析方法分别建立了三口馈入圆柱型谐振腔和一口馈入方型谐振腔,对圆柱型木材微波加热过程不同因素对温度均匀性产生的影响和微波在不同含水率木材穿透深度进行了研究。在实验研究过程中,采用一口馈入和两口馈入微波设备研究了不同含水率木材温度分布规律,及对微波处理后的高含水率杨木进行解剖,对比微波未处理和处理后木材内部微观结构发生的变化。研究结果表明：（1）三口馈入圆柱型谐振腔对木材理论模拟加热过程,木材尺寸大小、微波频率、加热时间、含水率均对木材内温度分布均匀性有显著的影响。圆柱型木材半径为谐振腔半径的0.8倍,木材长度超过波导高度2.4倍时,木材加热均匀性最佳,能量利用率最高。同时研究表明在相同条件下,木材含水率越高,加热后温度分布越均匀。（2）采用一口馈入和两口馈入微波设备对不同含水率杨木温度分布规律研究中,一口馈入谐振腔加热时,低含水率木材温度分布较均匀,二口馈入谐振腔时,则高含水率较均匀。相同条件下,二口馈入谐振腔较一口馈入谐振腔加热更均匀。（3）微波...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
徽波加热木材机制F}.2.1M么.1，nsofatiaowave
图２．２微波干燥木材方形谐振腔。ａ）?—口馈入方形谐振腔樽型ｂ）两口馈入Ｃ）四口馈入??Ｆｉｇ．２．２?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?ｄｒｙｉｎ呂?ｗｏｏｄ?ｓｑｕａｒｅ?ｒｅｓｏ打ａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ，?（ａ）?Ｏｎｅ－ｆｅｅｄｉｎｇ?ｓｑｕａｉ＊ｅ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ??ｍｏｄｅｌ?（ｂ）?ｔｗｏ－ｆｅｅｄｉｎ呂?ｍｏｄｅｌ?（ｃ）?ｆｏｕｒ－ｆｅｅｄｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ．??由于使用模拟分析可大大减小设计周期、节约成本，越来越受到许多学者??的青睐。有限元分析软件便是很多模巧分析软件中很实用的一种。Ｇｅｅｄｉｐａｌｌｉ等??人利用有限元软件ＡＮＳＹＳ和ＦＩＤＡＰ模拟分析了转盘对微波加热均匀性的影响。??Ｌ山等人利用巧ＭＡＰ和ＰＨＯＴＯ?—?Ｓｅｒｉｅｓ软件模拟了微波炉加热食品的过程。Ｚｈａｎｇ??ａｎｄ?Ｄａｎａ利川打限元软件ＥＭＡＳ和ＮＡＳＴＲＡＮ暢拟／微波炉加热的过程，并提出??Ｘ乂向鹤合是必耍的。ｈ化研化均《川的是有限儿分析＇义法，地过有限元软件进巧??模巧分析。本文中数值模拟应用的模拟软件是ＣＯＭＳＯＬ?Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃ建立了微波??Ｔ＇－燥木材电磁场稱合模型，并对木材内部温度分布规律做了分析研究。??在研究过巧中，巧们利用软件化建立模型，设团参数，校拟计算，及数据??。：，一，
ｔｈｅ?ｈｅｉｇｈｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗａｖｅｇｕｉｄｅ?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．?Ｒ?ａｎｄ?Ｌ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｒａｄｉｕｓ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｌａｒ??ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，?ｒ?ｉｓ?化ｅ?ｒａｄｉｕｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗｏｏｄ．??如图３．１所示，兰口圆形谐振腔的大小为：半径Ｒ＝０．１９８ｍ，长度Ｌ＝０．５００ｍ厮采??用的波导为ＴＥ１０，其中微波频率为０．９１５ＧＨｚ时，波导大小分别为宽ｗ＝０．２４８ｍ??和高ｈ＝０．１２４ｍ；微波频率为２．４５ＧＨｚ时，波导大小为ｗ＝０．０９８ｍ，?ｈ＝０．０５５ｍ。??为了研究木材當水率对温度分布的影响，我们分别设置了模拟过程中不同参数的??木材含水率，分别为含水率２０％、４０％、６０％、８０、１００％，含水率的参数主要通??过Ｗ下公式得到：??Ｃ?＝?１．８ｘ［Ｍｘ（ｌ?＋?＾）ｆ２?（３－３）??入＝１．１６３?Ｘ?［０．０２０５?＋?化（０．１７２?＋?０．００４７Ｍ）］?（３－４）??口?＝化（１?＋?為?口－５）??其中Ｃ为比热容，＞为热导系数，Ｐ为密度，Ａ：为传热系数，Ｍ为含水率，巧）为木??材绝干密度，Ａ为木材基本密度。??３丄２模拟计算??在我们的模拟微波加热过程中，设置了有限元单元范围为０．０４１？０．００３ｍ，微??波能量输入的功率巧３２０／３ＫＷ
【参考文献】：
期刊论文
[1]山苍子油对人工林北京杨的改性效果[J]. 张涛,于建芳,米海娜,王喜明. 应用化工. 2020(07)
本文编号：3134429
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
徽波加热木材机制F}.2.1M么.1，nsofatiaowave
图２．２微波干燥木材方形谐振腔。ａ）?—口馈入方形谐振腔樽型ｂ）两口馈入Ｃ）四口馈入??Ｆｉｇ．２．２?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?ｄｒｙｉｎ呂?ｗｏｏｄ?ｓｑｕａｒｅ?ｒｅｓｏ打ａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ，?（ａ）?Ｏｎｅ－ｆｅｅｄｉｎｇ?ｓｑｕａｉ＊ｅ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ??ｍｏｄｅｌ?（ｂ）?ｔｗｏ－ｆｅｅｄｉｎ呂?ｍｏｄｅｌ?（ｃ）?ｆｏｕｒ－ｆｅｅｄｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ．??由于使用模拟分析可大大减小设计周期、节约成本，越来越受到许多学者??的青睐。有限元分析软件便是很多模巧分析软件中很实用的一种。Ｇｅｅｄｉｐａｌｌｉ等??人利用有限元软件ＡＮＳＹＳ和ＦＩＤＡＰ模拟分析了转盘对微波加热均匀性的影响。??Ｌ山等人利用巧ＭＡＰ和ＰＨＯＴＯ?—?Ｓｅｒｉｅｓ软件模拟了微波炉加热食品的过程。Ｚｈａｎｇ??ａｎｄ?Ｄａｎａ利川打限元软件ＥＭＡＳ和ＮＡＳＴＲＡＮ暢拟／微波炉加热的过程，并提出??Ｘ乂向鹤合是必耍的。ｈ化研化均《川的是有限儿分析＇义法，地过有限元软件进巧??模巧分析。本文中数值模拟应用的模拟软件是ＣＯＭＳＯＬ?Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃ建立了微波??Ｔ＇－燥木材电磁场稱合模型，并对木材内部温度分布规律做了分析研究。??在研究过巧中，巧们利用软件化建立模型，设团参数，校拟计算，及数据??。：，一，
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【参考文献】：
期刊论文
[1]山苍子油对人工林北京杨的改性效果[J]. 张涛,于建芳,米海娜,王喜明. 应用化工. 2020(07)
本文编号：3134429
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