侧风型木材干燥窑结构参数对流场特性的影响

以侧风木材干燥窑为研究对象,应用计算流体动力学理论对窑内干燥介质的三维流场运动轨迹进行数值建模及流场分析,根据现状方案的模拟结果提出6项不同结构参数优化方案,依照方案评价指标将优化方案与现状方案进行对比评估,分析不同窑体结构参数对流场特性的影响、遴选侧风木材干燥窑内部流场分布均匀性的优化方案。结果表明:当均风口数量为4、左侧壁面倾角为7.125°时,窑内材堆干燥区流场均匀性最佳;优化方案组2 a,比现状方案的速度不均匀系数降低了17.84%、风速差值降低了41.37%。研究结果可为侧风木材干燥窑的结构参数设计及流场优化提供参考。

双向侧风木材干燥窑内流场的数值模拟与优化

为适配海运木材干燥特点,提出双向侧面通风的干燥方法。应用Fluent软件对不同送风速度下的干燥窑内流场进行模拟,并在此基础上改变干燥窑结构,研究木材堆与墙壁间的气道宽度对干燥窑内流场的影响。结果表明:双向侧风干燥窑流场均匀性良好,但干燥窑中间层和循环末端的木材堆风速偏低。通过对比8 m/s和12 m/s送风速度下干燥窑内部流场,得出当送风速度为12 m/s时,干燥窑内风速满足1~3 m/s这个理想区间,加大送风风速可改善流场均匀性。此外,加宽气道可使中间层风速变大,并提高整体风速,但这种变化趋势存在拐点。研究得到的相关结果可为海运木材干燥窑的搭建提供设计参考。

木材干燥窑的节能监测

介绍了木材干燥窑节能监测的意义和相关节能监测指标，着重分析研究了各项节能监测指标的必要性、合理性及相互关系，并对木材干燥窑具体的节能监测提出了指导性意见。

木材干燥窑结构对窑内空气流动特性的影响

采用CFD技术模拟了不同结构木材干燥窑内气流运动规律,探讨了干燥窑结构和送风速度对窑内流场速度分布、流动结构以及流动均匀性等参数的影响,并采用导流挡板对窑内流场进行了改善。结果表明:在干燥窑内装置导流板后,气流在木材堆进口处基本变为水平流动,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部速度场的均匀性;在相同的木材量下,送风速度的大小对窑内流场的均匀性影响不大。

基于计算流体力学的木材干燥窑内三维流场的数值模拟

采用CFD技术模拟了干燥窑内气流运动规律,探讨了三维空间内流场的均匀性。通过详细对比不同截面的速度分布图可知:由于挡板的导流作用,装有弧形导流板的干燥窑内流场比较均匀。分析证明利用CFD可以省时省力地模拟木材干燥窑内任何时间及空间内的流场,预测风速。在干燥窑内适当安装弧形导流板可以提高木材干燥的质量。

木材干燥窑内部流场改进与风速均匀性研究

木材干燥窑流场均匀性是影响木材整体干燥质量与效率的主要因素。为解决木材干燥窑内部风速分布不均匀的问题,在理论研究和试验的基础上,提出增加导流板、改造窑体结构和优选材堆间隙的措施,并运用HyperWorks软件进行解算分析。结果表明,安装导流板、改变窑体结构以及改变材堆梯度间隙后干燥窑内部流场速度分布均匀性得到提高。仿真数据为改善木材干燥质量提供了依据,具有良好的应用前景。

木材热泵干燥窑内的湿度模糊控制模型初探

设计了一种全新的木材干燥热泵——基于湿度模糊控制的变制冷剂流量,变多蒸发器风量的干燥热泵,通过模糊 C 均值划分方法确定热泵干燥系统的窑内环境湿度的模糊控制模型框架,基于给定干燥基准,应用最小二乘法获得用电子膨胀阀开度调节制冷剂流量,从而控制干燥窑内湿度的模型。该模型对窑内湿度控制的扰动、耦合适应能力强,有利于降低干燥能耗。

基于热流耦合的木材干燥窑风速温度分布解算

为构建木材干燥窑内部循环风速和温度合理分布,采用二维数值模拟方法,利用Fluent软件对试验型小型干燥窑进行仿真模拟,对比安装导流板前后干燥窑内温度和分布情况。木材干燥窑的设计,风速、温度分布是关键问题。首先利用ICEM CFD软件对结构简化的试验型小型干燥窑进行参数化建模,将简化的模型进行网格划分,利用Fluent软件对木材干燥窑内的流动与传热耦合环境进行数值模拟,得出风速分布云图和温度分布云图,研究干燥窑内热流耦合系统,得出其内部速度和温度的具体状态,通过导流板安装前后数值对比,找到导流板合理性的参数。采用二维数值的模拟方法,不能代表实际干燥窑工作状况,具有一定的局限性。

基于遗传算法的木材干燥窑PID控制系统

在遗传算法对木材干燥窑控制对象进行系统辨识的基础上 ,建立一个模型参考自适应PID控制系统。运用遗传算对PID参数进行在线寻优 ,动态调整PID参数。根据木材干燥基准 ,产生合理的控制参数 。

模糊自适应PID控制在木材干燥窑中的应用

针对木材干燥过程难于建立数学模型的特点,提出了利用模糊自适应PID对木材干燥窑的温度湿度进行控制的方法设计控制器。研究结果表明,模糊自适应PID控制可提高木材干燥控制系统性能,其控制效果明显优于常规PID控制。

干燥窑用风机自动回转供风系统的研制

为了克服常规木材干燥窑供风不均匀以及效率低等缺点,设计了一种干燥窑用风机自动回转循环供风系统 (SUES)。实践结果表明,与常规干燥窑供风系统相比,SUES系统不仅可保证木材干燥质量,而且比常规干燥窑节省 耗电量60%左右,大大降低了干燥窑的运行费用和木材的干燥成本,并使干燥周期平均缩短2天,已获国家发明专 利。

木材干燥窑内部风速场的数值模拟研究

为构建木材干燥窑内部循环风速的运动模型,提出利用计算流体动力学软件Fluent,采用湍流Re-alizable模型,对风机给定的不同气流速度对干燥窑内气流分布的影响进行三维稳态数值模拟。结果显示:气流速度为3 m/s时与气流速度为2 m/s和4 m/s时相比,干燥窑内部速度分布均满足要求,且气流分布更为均匀。

GA优化T-S模糊神经网络的干燥窑温湿度控制器设计

为了准确控制木材干燥过程的温度和湿度,提高木材干燥质量,结合模糊控制、神经网络和遗传算法的优点,设计了一种遗传算法(GA)优化的T-S模糊神经网络温湿度控制器。该控制器利用模糊算法解除木材干燥窑内温度和湿度间的强耦合关系,采用神经网络的自学习和自适应能力实现整个非线性过程的模糊逻辑推理,并通过遗传算法对神经网络的参数进行优化与训练,提高系统的自学习和自适应能力。仿真实验结果表明,在木材干燥过程的温湿度控制上,GA优化的T-S型模糊神经网络控制器具有良好的控制效果,控制器响应速度快、超调小并且具有一定的鲁棒性。

基于自适应逆控制的干燥窑温度控制方法研究

针对传统产品干燥温度控制过程中所使用的非自适应反馈控制器参数不易调整的不足,提出了基于反馈误差学习(Feedback-Error-Learning,FEL)的自适应逆控制方法,并将其应用于JBGZ-2.0型干燥试验窑的温度控制。该方法使用一个传统的反馈控制器和一个可自适应调整的神经网络控制器共同作用,其中神经网络的自适应参考信号采用反馈误差,使算法简单并易于实现。由于采用了PID控制器,神经网络的学习无需事先训练即可使系统保证稳定。试验证明:与只用PID控制器方法相比,该方法不但能保证系统稳定性要求,又能满足控制系统的自适应性和未确定性要求,具有更好的动态响应特性,系统响应快,超调小,稳态精度高,在系统参数变化时温度控制稳态误差由只用PID时的3℃提高到0.5℃。

木材干燥窑内风速与流场均匀性的数值模拟

以试验用木材干燥窑为实物模型建立数学模型,利用CFD软件对内部流场进行模拟,通过多组数据对比,得到设备参数一定的情况下流场最均匀时的风速,为木材干燥设备及过程参数设定提供可靠的参考值。

木材干燥窑风机回转可调控引导送风系统

为改善常规木材干燥窑能耗大、送风不均匀和效率低等不足,研制了干燥窑风机回转送风装置和可调控引导送风装置。实践表明,这两种装置可使送风气流量增加,木材干燥窑节电60%,干燥周期平均缩短2天;省去挡风板,使干燥窑高度降低约0.5 m,节省了干燥窑初期投资约2万元;材堆装卸简便,设备维护保养方便。

顶风机型木材干燥窑气流循环的优化设计

对顶风机型木材干燥窑气流循环不均匀的原因进行了分析,为解决这一问题,在干燥窑顶部气流转向处,安装水平-垂直导流装置,同时在垂直风道一侧设置水平可调导流装置。利用Sc/Tetra软件进行模拟分析的结果表明,窑内气流速度提高,速度场分布的均匀性改善,锯材间隙的平均风速及干燥均匀性提高,提高了生产效率。

木材干燥窑内速度场均匀性的数值模拟

[目的]研究木材干燥窑内速度场的均匀性。[方法]在实验室用顶风式木材干燥窑内安装了弧形导流板,并将计算流体动力学应用在木材干燥窑内部的三维流场分析中,分别研究了相同高度处不同横向位置和相同横向位置处不同高度木材堆间隙进口处的速度分布。[结果]由于挡板的导流作用,干燥窑内空气流动的横向均匀性明显有所提高,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部整个速度场的均匀性。[结论]随着送风速度的提高,木材堆内气流速度的均匀性并无明显变化。

木废料能源木材干燥窑微机控制系统

介绍如何利用计算机控制木材干燥过程，主要叙述系统的功能和组成、应用软件的开发和系统的使用效果。该系统已成功地在国家“八五”攻关项目“木废料能源联合干燥技术研究”中实施，运行一年多来获得明显经济效益和社会效益。

顶风机型与端风机型干燥窑特性的分析

论述顶风机型与端风机型干燥窑结构的特征，通过对材堆气液速度和主要技术经济指标等资料的分析，阐述其结构的忧缺点。同时还介绍了国外端风机型干燥窑多种结构的特征。