當(dāng)烘干房風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過(guò)右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過(guò)水平氣道時(shí)吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過(guò)左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動(dòng)，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個(gè)順時(shí)針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時(shí)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時(shí)針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時(shí)應(yīng)打開進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時(shí)引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干房的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問(wèn)題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲;

②板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。為了找到實(shí)際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問(wèn)題的原因，本文采用計(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，按照實(shí)驗(yàn)室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長(zhǎng)3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干房?jī)?nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個(gè)板材堆垛高2 200 mm。

根據(jù)烘干房在各個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，與燃煤鍋爐相比較，由于使用的是清潔能源電及提取的空氣或土壤里面的低品位熱量而達(dá)到零排放，環(huán)保效果顯著。通過(guò)與原有傳統(tǒng)鍋爐比較，在木材干燥應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在溫室大棚方面可節(jié)能65%以上，在特種養(yǎng)殖應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在其他應(yīng)用中，綜合節(jié)能也可達(dá)到20%以上。通過(guò)實(shí)地多年連續(xù)測(cè)試與觀察，只要用戶按要求使用與維護(hù)保養(yǎng)，可連續(xù)幾年零故障運(yùn)行。因此，無(wú)論是使用壽命、自動(dòng)化控制、節(jié)能還是環(huán)保方面，與傳統(tǒng)烘干房相比都很有優(yōu)勢(shì)，值得推廣應(yīng)。木材干燥是改善木材物理力學(xué)性能、提高木材資源利用率的有效工藝手段。

由于木材干燥設(shè)備具有結(jié)構(gòu)要求與工藝參數(shù)變化復(fù)雜的特點(diǎn)，使得對(duì)干燥系統(tǒng)的研究越來(lái)越困難，因此給出一種可行的結(jié)構(gòu)與工藝的計(jì)算方法是必要的。在干燥過(guò)程，風(fēng)速均勻是主要的保障參數(shù)。為解決木材干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布不均勻的問(wèn)題，采用改進(jìn)干燥畜結(jié)構(gòu)與優(yōu)化工藝參數(shù)的方法，獲得成材質(zhì)量較好的循環(huán)風(fēng)速與工藝參數(shù)，為木材干燥生產(chǎn)提供依據(jù)。分析烘干房?jī)?nèi)部各個(gè)因子對(duì)木材干燥質(zhì)量和干燥效率的影響情況，得到干燥介質(zhì)的循環(huán)方式和系統(tǒng)的熱力縄合、流固縄合方程，對(duì)干燥塞內(nèi)多場(chǎng)稱合問(wèn)題和邊界條件，采用ＦＵｉｅｎｔ軟件建立干燥竄的稱合模型，得到干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布規(guī)律，對(duì)不合理的風(fēng)速分布問(wèn)題提出采用優(yōu)化導(dǎo)流板角度、結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)等有效方法加Ｗ改善。利用攝動(dòng)隨機(jī)有限元法優(yōu)化導(dǎo)流板角度，通過(guò)ＣＦＤ技術(shù)求解得到優(yōu)化后的風(fēng)速跡線圖，結(jié)果表明各層材堆間隙處風(fēng)速接近一致。

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)代烘干房的研發(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)型烘干房來(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)，烘干房利用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。