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相似文献
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1.
木材导热系数的研究   总被引:8,自引:2,他引:8  
侯祝强 《林业科学》1992,28(2):153-160
本文运用非平衡态热力学线性理论分析了含水率在纤维饱和点以下木材的传热,结果表明木材中的水蒸汽和束缚水参与了传热,木材导热系数由传导导热系数与因水蒸汽和束缚水扩散产生的两个等效导热系数组成。推广Siau关于木材细胞的导热理论,依据水分吸附和扩散的原理,导出了木材弦向和径向导热系数计算公式,与已发表的36种气干材弦向实验值和23种气干材径向实验值符合较好。分析木材径向传热的方法也适用于木材纵向传热。  相似文献   

2.
为定量表征木材纵向与横向导热系数,笔者基于木材宏观特征与微观构造,结合电阻串并联理论,建立了木材纵向和横向导热系数模型,系统分析了木材密度、水分及温度对木材纵横导热系数的影响规律。并以樟木为例,系统研究了不同温度及含水率状态下樟木导热规律,验证了木材纵横导热系数模型的准确性。利用该模型可以快速推导木材的导热系数,为量化分析木材干燥及热处理过程提供理论基础。  相似文献   

3.
木材横纹导热系数一种新的表达式的推导及与实测值比较   总被引:2,自引:0,他引:2  
将木材的生物细胞结构作为一级近似简化为一个中空的细长方匣子模型.根据类比推理原理,把木材的导热与导电类比,从中推导出木材横纹导热系数的理论表达式,进而应用数学分析方法从该理论表达式中提示出木材横纹导热系数是木材孔隙率的减函数;对含水率相同的木材,密度大者,导热系数大;以及同一种木材,导热系数随其含水率增大而增大的规律.最后以27种木材的试验数据对导热系数理论表达式及得出的所有结论进行验证.  相似文献   

4.
木材弦向导热系数的理论表达式   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析木材细胞结构形态,以长匣子形作为木材细胞模型,根据材料导热与导电规律的相似性,应用类比推理方法,从欧姆电阻定律推出材料导热的热阻公式;依据该细胞模型和热阻公式推导木材弦向导热系数的理论表达式,从而揭示木材弦向导热系数是木材孔隙率的函数。孔隙率越大的木材,导热系数越小,并实际计算了24种木材的弦向导热系数,与试验值比较,理论值的最大误差12.6%,平均误差小于6.4%。  相似文献   

5.
精准评定木材的导热系数对木材干燥、热处理等工艺优化及模型构建意义重大。近年国内外学者主要通过实验法与模拟法两方面解析木材的导热行为。本文在综括木材导热系数的实验法与模拟法的基本原理、特点及应用研究现状基础上,从检测方法的规范性、模型构建的合理性两方面,分析不同检测方法的科学性、精确性及实用性,旨在为木材导热系数的精确测算提供借鉴与参考。  相似文献   

6.
木材导热系数的理论表达式(英文)   总被引:7,自引:0,他引:7  
杨庆贤 《林业研究》2001,12(1):43-46
本文从木材的微观结构出发,应用物理力学导出木材弦向和径向导热系数的理论表达式 ,计算20种左右木材导热系数并与相同条件下的实验值比较,平均误差在5%附近,两者吻合 程度令人满意。  相似文献   

7.
木材横纹导热系数的类比法研究   总被引:3,自引:2,他引:3  
分析导热与导电间某些属性的相似性 ,应用类比法推出导热系数具有导电系数的某些属性 ,可用导电系数类似的定义式定义导热系数 ,即木材导热系数等于木材单位长度单位截面的热阻的倒数。根据木材微观细胞形态 ,选用圆柱形模型推导木材横纹导热系数的理论计算式。应用该公式计算 2 0种木材的横纹导热系数 ,理论值的最大误差 14 1% ,平均误差 7% ,理论值与试验值较为吻合 ,为理论研究木材热学性质提供一种可适用的方法。  相似文献   

8.
【目的】提出一种基于有限差分法逆求木材导热系数的方法,以期弥补传统测量法设备复杂、价格高昂的不足,为后续建立导热系数的回归方程提供可靠数据。【方法】运用一维热传导控制方程描述木材升温过程中内部温度变化。以兴安落叶松弦切锯材为对象,通过试验获得锯材沿厚度方向的温度数据(温度检测:使用NEC Remote Scanner Jr. DC3100多点信号巡检仪通过埋入锯材的 T形热电偶获得),采用有限差分逆求法,合理化边界条件后编程求解其在不同含水率、不同温度下的径向导热系数(其中,控制方程离散后的导热系数差分矩阵采用追赶法求解,所有差分方程均在 Matlab2010b软件编程并运行),探讨并分析其随含水率、温度的变化规律。【结果】1)兴安落叶松锯材径向导热系数计算值沿厚度方向存在一定波动性,但其平均值0.1061 W·m -1 K -1(标准差0.0108)符合实际要求,且与理论计算值(0.1109,0.1252W·m -1 K -1)较为接近;2)含水率、温度对导热系数影响显著,且前者影响高于后者(含水率与温度的 F-检验分别为126.9421,99.0083);含水率、温度共同作用对导热系数亦存在显著影响(交互作用的 F -检验为164.2975);导热系数随含水率的升高而增大,随温度的升高亦增大;3)木材材性与内部含水率分布对导热系数的影响较大。【结论】通过试验获得木材内部可靠的温度分布与变化数据后,运用有限差分逆求法可快速、准确获得内部与测温点相对应位置的导热系数,尽管计算值存在一定波动性,但其平均值与理论计算值相吻合,说明运用该方法测算木材导热系数是可行的。相比传统导热系数测量方法,该方法最大优势在于经济且不受试样尺寸限制;同时,可以测算试样内部任意层位置导热系数。今后为提高测算精度,木材内部由于水分迁移产生的热量变化与材性差异应考虑使用该方法;同时,为推广此方法,将程序可视化亦是今后研究的方向。  相似文献   

9.
基于时延神经网络的木材干燥模型辨识的研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
木材干燥是一个复杂、多变的过程,传统的系统辨识方法很难建立一个理想的木材干燥模型。利用时延神经网络的特点,本文提出了基于时延神经网络的木材干燥模型辨识方法,并给出了辨识网络和结构。对辨识得到模型的仿真结果表明,利用时延神经网络所建立的模型是可靠且有效的。  相似文献   

10.
土壤导热系数是土壤温差发电系统设计和优化等研究过程中最基本的参数,其具体数值常受到多种因素的影响。本研究的目的是建立能够有效预测不同因素下土壤导热系数的模型。在结合土壤自身多孔介质特性和固液气三相组成的基础上,构建土壤三组分随机混合重构模型,提出一种根据土壤干密度和质量含水率来计算土壤有效导热系数的方法。同时利用Hot Disk热常数分析仪实际测量32个不同含水率、不同干密度土壤样本的导热系数,对新建立的导热系数预测模型进行了测试验证。结果表明,本文提出的导热系数预测结果平均误差为3.05%,最大误差为10.82%;利用预测模型与前人研究实验值进行对比,平均误差为10.31%,最大误差为19.26%。结果证明该模型能较好地预测土壤导热系数。结合预测模型研究了土壤导热系数的影响因素,得到导热系数与干密度和质量含水率呈明显的正相关关系;并发现土壤在冻结状态下,导热性能明显增强。  相似文献   

11.
基于优化卷积神经网络的木材缺陷检测   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对深度学习中的卷积神经网络算法,在木材无损检测过程中存在缺陷定位不准确、缺陷轮廓和边界信息不完整、识别精度需进一步提高等问题,利用非下采样剪切波变换最优稀疏表示特性,以及简单线性迭代聚类算法能很好地保持像素紧凑度和图像边界轮廓的优点,设计了一种优化的卷积神经网络算法,以提高木材无损检测的准确率。首先采用非下采样剪切波变换对采集的木材图像进行简单预处理,保留木材图像的缺陷特征不丢失,降低图像处理的复杂度以及运算量;然后利用卷积神经网络对木材图像实现深层次的算法设计,同时应用简单线性迭代聚类算法对初步模型进行增强改进,提取出相对准确的木材缺陷轮廓;最后通过反复调整参数和调试优化器,优化卷积神经网络算法的收敛速度,提高学习和运算效率,完善卷积神经网络对木材缺陷轮廓的提取,在降低运算复杂度的同时,提高其精度,具有良好的鲁棒性。相比径向基函数(RBF)神经网络、向后反馈-径向基函数(BP-RBF)混合神经网络和卷积神经网络,本算法对木材缺陷具有更好的识别效果,其识别准确率达到98.6%左右,且识别时间相对更短。  相似文献   

12.
基于时延神经网络的木材干燥温湿度建模研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
张冬妍  孙丽萍  曹军 《林业研究》2006,17(2):141-144
利用神经网络建立了木材干燥的温湿度模型,给出了其时延神经网络辨识结构。分别提出温、湿度控制模型(控制信号与温、湿度之间的关系模型)和木材干燥基准模型(温、湿度与木材含水率之间的关系模型),并利用实验干燥窑得到的实际数据进行了仿真研究。仿真结果表明,利用此方法建模是可行的,所建模型是有效的。图10参16。  相似文献   

13.
Thermal conductivity and diffusivity of wood   总被引:5,自引:0,他引:5  
Summary Transient simultaneous measurements of thermal conductivity and diffusivity of Swedish wood have been performed with the plane source technique on oven-dry hardwood (birch) samples at room temperature and at 100 °C. The influences of temperature, density, porosity and anisotropy on thermal conduction were investigated. The measurements were done in longitudinal (parallel to the grain) and transverse (intermediate between radial and tangential) directions. As the temperature increased from 20 to 100 °C, the thermal conductivity of each sample increased slightly for both longitudinal and transverse directions. The effect of density and porosity on the thermal conductivity may be related to the presence of other scattering mechanisms such as voids and cell boundaries. It seems that the dominant mechanism of heat transfer across the cell lumina in these types of wood is the heat conduction through the voids. An attempt was made to explain the behaviour of the effective thermal conductivity by adopting a model based on the ratio between heat conduction in parallel and serial layers of gas, liquid, and solid phases. Received 7 May 1997  相似文献   

14.
将人工神经网络应用于木材干燥控制研究中,建立可用于木材含水率预测的时延神经网络基准模型,并给出其网络辨识结构。通过3个树种的实际干燥数据对所建立的网络模型进行训练和验证,仿真结果表明预测模型是可行而有效的,具有较好的动态跟踪能力和预报特性,实现了木材干燥基准的数学模型化,对进一步优化木材干燥基准实施与控制具有重要的指导意义和应用价值。  相似文献   

15.
利用木材天然多孔的网状结构及富含活性基团羟基和羧基的特性,通过冷热水循环结合冷冻处理的方式,提高了木材的渗透性;利用脉冲式真空浸渍法将氧化石墨烯(GO)与木材充分结合,再使用热压法将木材内部的GO还原,使木材具有三维导电性能。结果表明:当GO质量浓度为3 mg/m L,压缩率为45%,热压温度为220℃,热压时间为45 min时,木材/石墨烯三维导电材料(3D-W/r GO)性能最佳,纵向、径向和弦向体阻率分别为3.0×102,7.0×102和3.9×103Ω·cm。对3D-W/r GO的形貌、结构和性能进行研究,激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜分析结果表明,还原性氧化石墨烯(r GO)在木材管道中均匀分布;X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱表明,GO以酯键和氢键的形式与木材紧密结合,且r GO在木材机体中的还原程度较大;X射线衍射光谱分析显示,材料结晶度数值减小;综合热分析表明,材料的热稳定性有所提高。和木材相比,3D-W/r GO的力学性能及尺寸稳定性均有明显提升,是一种极具前景的导电材料。  相似文献   

16.
基于遗传算法的神经网络木材消耗量预测模型研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
刘素青  周畅  杜盛珍 《林业科学》2001,37(3):122-125
本文介绍了基于遗传算法的神经网络模型,应用该模型对我国山东省木材消耗量进行了预测,结果表明,预测精度高,并且具有良好的扩展性。  相似文献   

17.
The thermal diffusivity, specific heat, and thermal conductivity of 13 species of wood were measured by means of the laser flash method to investigate the thermal properties of wood during the heating process. The temperature ranged from room temperature to 270°C in air or under vacuum. The thermal diffusivity varied little during the heating process up to 240°C. The values in air were larger than those under vacuum. There was a linear relation between the specific heat and the ambient temperature, and the specific heat under vacuum was larger than that in air at high temperature. The thermal conductivity increased with density and the ambient temperature. To discuss the effects of the atmospheric conditions on the thermal constants of wood, a theoretical model of thermal conductivity was proposed and its validity examined, where the wood was assumed to be a uniformly distributed material composed of cell walls and air.Part of this paper was presented at the 47th annual meeting of Japan Wood Research Society at Kochi, April 1997  相似文献   

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