為了改善烘干箱存在板材開(kāi)裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實(shí)際問(wèn)題，提高干燥室內(nèi)送風(fēng)氣流速度的均勻性，本文設(shè)計(jì)了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，烘干箱采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra 對(duì)干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，分析得到如下結(jié)果:

1) 可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可以調(diào)節(jié)空氣流速度，風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動(dòng)，使風(fēng)機(jī)送出的氣流射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風(fēng)道內(nèi)，消除氣流碰撞和渦流等不利因素，使通過(guò)板材堆垛水平氣道上下風(fēng)速趨于均勻。

2) 對(duì)烘干箱和優(yōu)化后的干燥室送風(fēng)氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明優(yōu)化后的干燥室各水平氣道內(nèi)氣流速度趨于均勻，氣流速度總均方差0． 09 m?s － 1，與常規(guī)干燥室相比，氣流速度均勻性提高了70%。在家具行業(yè)的木材干燥領(lǐng)域采用太陽(yáng)能/熱泵鍋爐技術(shù)替代原有柴油及煤炭鍋爐干燥既節(jié)能又環(huán)保，有太陽(yáng)時(shí)利用太陽(yáng)能干燥，無(wú)太陽(yáng)時(shí)利用熱泵干燥，不用時(shí)可以將太陽(yáng)能熱量及低谷電能轉(zhuǎn)換成熱能儲(chǔ)存起來(lái)。系統(tǒng)以太陽(yáng)能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵供熱為輔，太陽(yáng)能運(yùn)行費(fèi)用成本為零，熱泵運(yùn)行費(fèi)用成本為電能的1/4，柴油的1/6，煤炭的1/2，可全天24 h運(yùn)行，全自動(dòng)切換，大量節(jié)省常規(guī)能源，自動(dòng)控制調(diào)溫調(diào)濕，投資少、收益大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

為解決我國(guó)木材資源不足和能源浪費(fèi)問(wèn)題，需要大力研發(fā)改進(jìn)木材干燥設(shè)備適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求?，F(xiàn)代烘干箱的研發(fā)主要體現(xiàn)在干燥質(zhì)量和干燥效率兩個(gè)層面，干燥質(zhì)量要求成材干燥均勻、變形和裂紋等缺陷較少，干燥效率要求在干燥的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能源消耗的較小化且干燥周期短。由于木材干燥是一個(gè)涵蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題，其中涉及到材料學(xué)、流體力學(xué)、溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域。

木材干燥是一個(gè)宏觀和微觀兩個(gè)層面的水分遷移過(guò)程，又是一個(gè)受到濕度場(chǎng)和流場(chǎng)共同影響的過(guò)程。在這種情況下，需要綜合考慮多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的影響作用，深入研究干燥系統(tǒng)的機(jī)理，通過(guò)改善干燥設(shè)備的干燥質(zhì)量和干燥致率來(lái)提窩資源利用率和節(jié)能減排。實(shí)際中，由于木材干燥設(shè)備較大且干燥周期長(zhǎng)，采用試驗(yàn)型烘干箱來(lái)研究木椅的干燥過(guò)程操作難度較大，并且木材干燥受到多個(gè)復(fù)雜因素的影響，試驗(yàn)過(guò)程中難Ｗ避免會(huì)破壞原本的干燥條件造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。本文采用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和遺傳算法得出合理的結(jié)構(gòu)尺寸和干燥參數(shù)，烘干箱利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計(jì)算機(jī)模擬的手段來(lái)控制干燥系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、風(fēng)速等主要變量，再經(jīng)過(guò)分析解算驗(yàn)證參數(shù)的合理性用Ｗ指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的木材干燥技術(shù)包括：常規(guī)干燥、高溫干燥、除濕干燥、太陽(yáng)能干燥、真空干燥、高頻干燥、微波干燥及煙氣干燥等。常規(guī)干燥是指常壓濕空氣為干燥循環(huán)介質(zhì)，Ｗ蒸汽、熱水、爐氣或熱油作為熱源，間接加熱空氣，干燥介質(zhì)溫度控制在100攝氏度下的干燥方法。高溫干燥利用溫度在１００攝氏度；烘干箱常壓過(guò)熱蒸汽或濕空氣為干燥介質(zhì)，但多Ｗ常壓過(guò)熱蒸汽為循環(huán)介質(zhì)，其干燥室內(nèi)部氣流循環(huán)方式與常規(guī)干燥類似。除濕干燥又稱熱累干燥，與常規(guī)干燥相比，二者的共同點(diǎn)是都Ｗ濕空氣為干燥介質(zhì)，差別主要在于降濕方式不同。常規(guī)干燥采用開(kāi)式循環(huán)，在定期巧出部分大濕度熱空氣的同時(shí)從外界吸入等量冷空氣補(bǔ)充干燥介質(zhì)。除濕干燥采用閉式循環(huán)，濕空氣經(jīng)過(guò)除濕機(jī)降濕后再次加熱回到干燥室。它與常規(guī)干燥相比，換氣熱損失較小，其節(jié)能一般在40%以上。

太陽(yáng)能干燥分溫室墊和集熱器型兩種形式。一般利用太陽(yáng)能加熱空氣作為干燥介質(zhì)，通過(guò)烘干箱風(fēng)機(jī)使熱空氣在干燥室和太陽(yáng)能集熱器之間循環(huán)。其主要優(yōu)點(diǎn)有：與氣干相比干燥周期短、干燥缺陷少；投資較少；節(jié)能環(huán)保。缺點(diǎn)是受氣候條件限制，因此常與爐氣、熱累、蒸汽等聯(lián)合使用。真空干燥是指將木材放置在低于大氣壓的干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥的方法。由于烘干箱干燥時(shí)木材內(nèi)外水蒸氣壓差較大，有利于木材內(nèi)部水分向外遷移，因此真空干燥的干燥速度高于常規(guī)干燥。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在干燥速率快、干燥周期短、干燥質(zhì)量均勻等方面，但同時(shí)也存在傳熱難度大、變形和裂紋等干燥缺陷。