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微波干燥设备干燥过程中木材内的水分迁移

云顶集团4118.com 2018-07-26

微波干燥设备干燥过程中木材内的水分迁移

当将湿木材置于微波干燥设备中时,木材表面的水分首先开始蒸发,表层的含水率随即降低,当表层含水率在FSP以上时,木材内部的水分不能向表面迁移。但从表层自由水完全排除的瞬间开始,木材表层和内层之间产生了毛细张力差,在毛细张力差的作用下,促使自由水由木材内部向表面移动。最初,木材外层向内层汲取自由水,此时木材表层的含水率保持在接近FSP的固定水平,木材的干燥速率保持恒定,其大小由木材表面的蒸发强度和热量供给大小来决定。随着微波干燥设备干燥过程的进行,自由水移动的径路逐渐加长,水分移向表面的速率逐渐减小,从移动速率小于蒸发速率的瞬间开始,木材表层的含水率即降到FSP以下。从这一时刻歼始,木材的厚度方向上就形成了两个干燥区域:含水率低于FSP的外区和含水率高于FSP的内区。外区与内区的交界处存在一个蒸发面(或称为湿线),在蒸发面以外的外区,水分以吸着水和水蒸气的形式存在,并在含水率梯度或水蒸气分压力梯度的驱动下,以扩散的形式进行迁移;而在蒸发面以内的内区,水分以自由水和水蒸气的形式存在,其中自由水在毛细张力差的作用下以渗透流(或达西流)的形式由内区迁移到蒸发面。随着干燥过程的进一步进行,木材中的蒸发面逐步向中心层推移,直至蒸发面消失。此时,木材整个断面的含水率都在FSP以下,木材中不再存在自由水,木材的干燥过程完全受到吸着水和水蒸气扩散过程的控制。


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