单板太阳能干燥室内部风场的模拟与优化1)
2021-03-05丁宇张静何正斌伊松林
东北林业大学学报 2021年2期
关键词:风速
丁宇 张静 何正斌 伊松林
(北京林业大学,北京,100083)
太阳能是一种绿色可再生资源,通过太阳能干燥室利用太阳能资源对木材单板进行加工,能加快单板干燥速度,提高干燥质量,在一定程度上可以替代常规能源,减少木材加工过程中的污染气体排放[1]。国内外的一些研究表明,单板太阳能干燥室中,由于单板的尺寸及含水率特性,干燥窑内单板的干燥速度及干燥质量,与干燥介质的湿度和温度的均匀度及分布情况紧密相关;同时,干燥室内温度、湿度这些特性受到干燥窑内介质风速场的直接影响[2-3]。干燥窑内风速场的均匀性会影响到材堆整体的干燥速度、干燥质量、干燥均匀程度,因此,对干燥窑内风速场均匀性的探究十分必要[4]。
干燥窑内风速场的均匀性与介质的循环风速、干燥室的具体构造等因素有关[5-6]。在实际生产过程中探究出干燥室内的最佳风速条件,需要调整循环风速及干燥室内的构造,再对干燥室内的干燥介质条件进行实地测量,工作量很大,且存在误差及很多不确定因素[7]。根据现有的干燥室条件,选择合适的循环风速、材堆与侧墙的距离,可以改善干燥室内风速场的均匀性,对提高干燥产品质量、节约能源有重要的意义[8-9]。因此,可以将计算流体力学引入木材室内流场的研究中。计算流体力学是一种计算机辅助软件,通过建立数学模型和物理模型,利用计算机对其进行仿真模拟求解[10-11]。通过计算流体力学软件模拟出来的结果其真实性可以达到90%以上,与传统的实际测量方法相比,节省了更多的时间和经费[12]。……
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