烘干窯在利用SC /Tetra 的前處理軟件時，設(shè)置的邊界條件為: 風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)速為2 m/s，風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無滑絕熱壁面邊界條件，選?。襡alizable κ-ε 湍流模型，關(guān)閉全部進(jìn)、排氣道。氣流數(shù)值模擬結(jié)果常規(guī)熱風(fēng)干燥室內(nèi)的空氣流速度場分布如圖4 所示。

從烘干窯中看出:

 ①風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的氣流發(fā)散、送風(fēng)速度迅速降低導(dǎo)致氣流下傾，部分氣流到達(dá)右側(cè)豎直風(fēng)道之前就與頂層板材水平面接觸碰撞，部分直接射至豎直風(fēng)道的外側(cè)壁上，氣流在水平-垂直轉(zhuǎn)向處紊亂堆積無法形成光滑順暢射流，使豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生渦流，這就導(dǎo)致了板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲; 

②豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風(fēng)速，使板材堆垛沿高度方向的空氣流速度分布不均勻，這就導(dǎo)致了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。烘干窯優(yōu)化設(shè)計為了改善常規(guī)干燥室存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實際問題。采用新技術(shù)對常規(guī)干燥室進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。烘干窯設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩11，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口空氣流的速度; 并設(shè)置了風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置10 使風(fēng)機(jī)出風(fēng)口氣流的射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，使氣流射流到達(dá)豎直風(fēng)道上方正好沿干燥室頂角的圓弧形導(dǎo)流板90°轉(zhuǎn)入豎直風(fēng)道，使送風(fēng)氣流的射流順暢、分布均勻。

烘干窯可應(yīng)用在如下行業(yè)。農(nóng)業(yè)：煙葉復(fù)烤產(chǎn)業(yè)、脫水菜產(chǎn)業(yè)、木材烘烤產(chǎn)業(yè)、溫室大棚、特種養(yǎng)殖等；商業(yè)：賓館、學(xué)校、醫(yī)院、美容美發(fā)、沐足、桑拿、泳池等；工業(yè)：印染、電鍍、紡織、陶瓷、制藥、鋼鐵、石油等；科考等；交通：高速路及橋梁融雪化冰、庭院及廣場融雪化冰等；航空：機(jī)場及停機(jī)坪融雪化冰及房屋頂融雪化冰等；其它：工礦企業(yè)廢、余熱再利用系統(tǒng)等。該干燥中心改造前為一臺2 t燃柴蒸汽鍋爐，利用木材的邊角余料燒蒸汽后輸送給每個干燥窯使用，烘干窯共有裝材量為80 m3的干燥窯9個，平均每月干燥木材700 m3左右，每月購買木材邊角余料280 t左右，木材邊角余料單價為350.00元/t。

因此，每月燃料費(fèi)用為98 000.00元。鍋爐引風(fēng)機(jī)功率7.5 kW，電價1.05元/kWh，每天接近消耗30t水，水價2.00元/t。人工2人，合計工資為5 000.00元，因此每月消耗在鍋爐上的費(fèi)用約11 萬元，每立方米燃料消耗平均為157.00元（未含循環(huán)風(fēng)機(jī)能耗）。環(huán)境污染及消防隱患嚴(yán)重，由于干燥過程中人為因素太多，品質(zhì)穩(wěn)定性不高，窯損比較大。安裝太陽能/熱泵鍋爐干燥窯后，通過對同品種及厚度木材進(jìn)行干燥測試，太陽能/熱泵窯只消耗電能，根據(jù)電能表使用電量情況計算費(fèi)用，木材干燥的燃料成本為92.00元/m3，比燃柴節(jié)約65.00元/m3，每月可節(jié)約45 500.00元。

烘干窯采用遺傳算法建立系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)，引入加權(quán)系數(shù)衡量各因子對干燥風(fēng)速的影響，并改進(jìn)畜體結(jié)構(gòu)尺寸和干燥工藝參數(shù)。對優(yōu)化后的系統(tǒng)模型重新調(diào)整初始參數(shù)得到了循環(huán)介質(zhì)的風(fēng)速云圖，結(jié)果表明介質(zhì)的流動均勻性得到改善，驗證了結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)優(yōu)化的合理性。確定試驗和測量方法，通過分析和對比試驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論，安裝角度合適的導(dǎo)流板、改變?nèi)w結(jié)構(gòu)尺寸及干燥工藝參數(shù)后干燥畜內(nèi)部流場分布均勻性得到提高，木材內(nèi)外層含水率差值較小。

優(yōu)化后的烘干窯結(jié)果為改善木材干燥質(zhì)量提供了依據(jù)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。經(jīng)過Ｓ十多年不斷努力研究，我國已經(jīng)掌握了大多數(shù)干燥設(shè)備的制造技術(shù)，有的甚至達(dá)到先進(jìn)水平。但是在理論研究、自動化水平、實驗條件及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、成套化等方面都跟發(fā)達(dá)國家存在很大差距，木材干燥技術(shù)的突破性發(fā)展還有很多技術(shù)問題亟侍解決。我國對烘干窯的研究和干燥技術(shù)水平與先進(jìn)國家存在一定差距，主要表現(xiàn)為干燥設(shè)備的研發(fā)缺乏自主創(chuàng)新性，主要是通過模仿和改進(jìn)國外類似設(shè)備，直到改革開放之后才取得了突破性發(fā)展。另外，由于國內(nèi)長期來絕大部分干燥設(shè)備都存在低效率高能耗的問題，再加上設(shè)備更新的一次性資金投入過大，因此木材干燥設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用受到市場限制。