木材微波預處理特性研究

內容簡介

木材的交流電性質主要是指木材在各種頻率的交流電場作用下呈現的各種特性，主要包括木材的介電參數（介電常數、損耗角正切、介質損耗因數等）和交流電阻率（或電導率）的變化規律及影響因素。

在木材工業中，用於高頻電加熱的頻率通常在1～10MHz的範圍，用於微波加熱的頻率為915MHz或2.45GHz，在射頻條件下木材會表現出介電性。所謂介電性，是物質受到電場作用時，構成物質的帶電粒子只能產生微觀上的位移而不能進行巨觀上的遷移的性質。表現出介電性的物質稱為介電體。按照木材加熱方式的不同，我們可以把木材的加熱分為兩類：一類是常規乾燥方法加熱木材，該方法是通過傳導、對流、輻射的傳熱方式加熱固體周圍的環境或固體表面，使固體的表面得到熱量，然後再通過熱傳導的方式將熱量傳到固體內部。其加熱介質可以是熱空氣、爐氣、過熱蒸汽，也可以是遠紅外線輻射等。這種加熱方式效率低，加熱時間長；另一類加熱方法是微波加熱，木材微波乾燥是把濕木料作為一種電介質置於微波交變電磁場中，在頻繁交變的電磁場作用下，木材中的極性水分子迅速旋轉、相互摩擦、產生熱量，從而加熱和乾燥木材。其具體的發熱機理大致有3種（李賢軍，2003）：（1）木材內的自由離子和束縛離子在微波電磁場的作用下迅速移動，引起離子導電損耗，從而產生熱量；（2）木材物質非結晶區域存在許多羥基等極性偶極子基團，其在交變電磁場作用下能夠發生頻繁取向運動而引起介質損耗，產生熱量（趙廣傑，1991）；（3）木材中的極化水分子隨著高頻交變電磁場方向的變化而迅速旋轉、相互摩擦、產生熱量，使水分子本身發熱，再將熱量傳給木材。由於木材中水的相對介電常數和損耗係數大，在微波場作用下發熱量多，所以在乾燥時，一般認為是木材中的極化水分子發生頻繁的取向運動而產生熱量，從而實現對木材的加熱和乾燥。

圖書目錄

第一章木材介電特性

1．1 引言

1．2 木材介電特性影響因素

1．3 楊木介電特性研究

第二章微波電磁場理論基礎

2．1 微波波導中的電磁場理論基礎

2．2 諧振腔中電磁場理論模型

2．3 熱遷移模型

2．4 有限元分析方法簡介

第三章木材微波預處理理論模擬

3．1 微波一維饋入木材熱效應模擬

3．2 木材微波預處理圓柱形諧振腔理論模擬與設計

3．3 木材微波預處理矩形諧振腔理論模擬與設計

第四章木材微波預處理實驗研究

4．1 微波木材加熱實驗

4．2 木材溫度實驗與模擬對比分析

4．3 木材微波處理中含水率對溫度分布影響規律

4．4 微波功率對高含水率木材內部結構膨化的影響

第五章微波在不同含水率木材內的穿透深度的研究

5．1 微波輻射穿透深度的理論分析

5．2 有限元法模擬研究

5．3 微波輻射方向對木材滲透性影響

第六章負載位置對木材溫度分布的影響

木材微波預處理特性研究

基本介紹

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