本研究采用超声波协同下的木材真空过热蒸汽干燥方法,在超声波与真空过热蒸汽作用下,通过打通木材内部水分通道、减小水分与木材的附着力、减少抽提物含量、提高木材内部温度,使木材渗透性增强、边界层变薄、水分扩散系数增大,实现了木材在低温条件下的快速干燥。 本研究主要从超声波协同真空过热蒸汽干燥条件对边界层对流换热系数和传质系数的影响,对木材显微结构变化的影响,对木材内部热、质传递的影响规律,对不同含水率试材干燥速率的影响,以及超声波协同真空过热蒸汽干燥过程中干燥参数的优化等几个方面展开。研究表明,超声波能够用于改变边界层的性质,从而强化木材表层传热;超声波能够强化边界层质量传递,且超声波功率越大,频率越高,木材单位时间内的失水量越大;超声波-真空协同干燥过程中,打通了木材内部水分通道,减少抽提物含量,利于结合水的扩散,从而提高了水分扩散系数;超声波处理木材内部的温度高于对照组木材,从而有利于水分迁移;处理时间、超声波功率和绝对压强都会对木材的显微结构造成很大影响;超声波对高含水率木材的作用大于低含水率的木材,且含水率对于木材内部温度场影响显著,超声波更有利于自由水的干燥。 通过对超声波协同下的木材真空过热蒸汽干燥进行研究,不仅对揭示该过程中的基本规律具有重要意义,而且为该项技术的工业化应用和协同干燥工艺的科学制定奠定了理论基础。 2100433B