當(dāng)烘干箱風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過右側(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，烘干箱的循環(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)問題的原因，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對干燥作業(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3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干箱內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺風(fēng)機(jī)，每臺功率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。

為了改善烘干箱存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實(shí)際問題，提高干燥室內(nèi)送風(fēng)氣流速度的均勻性，本文設(shè)計(jì)了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，烘干箱采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra 對干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，分析得到如下結(jié)果:

1) 可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可以調(diào)節(jié)空氣流速度，風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動(dòng)，使風(fēng)機(jī)送出的氣流射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風(fēng)道內(nèi)，消除氣流碰撞和渦流等不利因素，使通過板材堆垛水平氣道上下風(fēng)速趨于均勻。

2) 對烘干箱和優(yōu)化后的干燥室送風(fēng)氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明優(yōu)化后的干燥室各水平氣道內(nèi)氣流速度趨于均勻，氣流速度總均方差0． 09 m?s － 1，與常規(guī)干燥室相比，氣流速度均勻性提高了70%。在家具行業(yè)的木材干燥領(lǐng)域采用太陽能/熱泵鍋爐技術(shù)替代原有柴油及煤炭鍋爐干燥既節(jié)能又環(huán)保，有太陽時(shí)利用太陽能干燥，無太陽時(shí)利用熱泵干燥，不用時(shí)可以將太陽能熱量及低谷電能轉(zhuǎn)換成熱能儲存起來。系統(tǒng)以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵供熱為輔，太陽能運(yùn)行費(fèi)用成本為零，熱泵運(yùn)行費(fèi)用成本為電能的1/4，柴油的1/6，煤炭的1/2，可全天24 h運(yùn)行，全自動(dòng)切換，大量節(jié)省常規(guī)能源，自動(dòng)控制調(diào)溫調(diào)濕，投資少、收益大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

根據(jù)烘干箱在各個(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。通過實(shí)地多年連續(xù)測試與觀察，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)烘干箱相比都很有優(yōu)勢，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)，使得對干燥系統(tǒng)的研究越來越困難，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)。分析烘干箱內(nèi)部各個(gè)因子對木材干燥質(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，對干燥塞內(nèi)多場稱合問題和邊界條件，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，對不合理的風(fēng)速分布問題提出采用優(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。