国家自然科学基金(31270604) 作品数:5 被引量:18 H指数:3 相关作者: 伊松林 何正斌 王振宇 杨飞 赵阳 更多>> 相关机构: 北京林业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市大学生科学研究与创业行动计划 更多>> 相关领域: 农业科学 化学工程 更多>>
超声波预处理对杨木干燥特性的影响机制 为克服杨木难于进行干燥的问题,促进人工林速生材的利用,缓解国内面临的木材短缺问题,本文借助超声波技术以水为传声媒质对杨木施加预处理,探讨了预处理工艺对其干燥特性、尺寸稳定性及力学性能的影响,并解释了超声波对杨木的作用机制... 邱墅关键词:杨木 干燥速率 水分扩散 力学性能 超声波处理 基于TG-FTIR的圆柏心、边材热解研究 被引量:3 2017年 生物质热解是实现生物质废弃物有效处理及生物质材料高效利用的重要途径之一,因此对生物质热解过程及其机理进行研究具有极大的现实意义。木材作为一种来源广泛的可再生材料也是众多生物质热解原料中的一种,由于组成成分等多方面的差别,不同树种的热解特性具有明显差异。然而,同一种木材的心材与边材由于在组织构造、化学组成及其含量等方面有着明显不同,因此在热解特性和产物方面也存在一定的差异,该工作即对此进行深入研究。试验以心、边材区分明显的常见园林绿化物圆柏为试验材料,通过TG-FTIR联用技术分别得到其心、边材热解过程中的热重曲线和挥发分的红外光谱谱图并对其进行分析。结果表明,纤维素、半纤维素、木质素和抽提物含量对心、边材热解特性影响显著。由于圆柏心材半纤维素、木质素含量较高,在热解前期和热解后期具有比边材更大的失重率,而较高的抽提物含量则在一定程度上增加了其在反应中期的失重率,减小了该范围内心、边材失重率的差异;边材纤维素含量较高,因此其在300~380℃,失重明显,在DTG曲线中的最大失重速率也较高。在红外图谱中,心、边材热解所产生的挥发分种类几乎相同,但在数量上有差异,当热解达到最大失重速率时,所产生的挥发分明显增加,且整个过程中边材产生的有机酸类化合物更多,而心材相对产生更多的水和CO2。 王振宇 邱墅 何正斌 伊松林 母军关键词:圆柏 热解 心材 边材 超声波预处理对桉木干燥时间的影响 被引量:4 2016年 以巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)木材为试材,在功率为340 W,频率为25和59 k Hz的条件下,分别进行30、60和90 min的超声波预处理,对比分析超声波预处理对桉木干燥时间的影响。结果表明,试材的干燥速率和水分扩散系数,均随超声波频率提高、预处理时间增加而增大;尤其当含水率在纤维饱和点以上时,超声波预处理对试材干燥时间的缩短效果更明显。 姚幸之 姚孜银 何正斌 伊松林关键词:超声波 预处理 纤维饱和点 园林废弃物热解过程中的热量传递 被引量:3 2016年 为了更加准确地控制实际生产中热解物各部分的温度、提高园林废弃物的处理效率及处理质量、更好地利用园林废弃物热解后得到的产物,对园林废弃物热解过程中的热量传递问题进行研究。从测量园林废弃物热解过程中的温度分布及变化入手,了解热解过程中的热量传递特征,并在此基础上通过热力学分析建立热解传热模型,利用ANSYS有限元软件对所建模型进行模拟求解。对比分析模拟结果与试验数据后,根据实际情况对模型相关参数进行优化,最终获得了具有一定应用价值的热解传热模型。在此过程中不仅得到热解过程中反应器内的温度分布,还得知热解温度、物料多少、物料所处位置等因素都对热解过程中的热量传递有明显影响;相同条件下,热解温度越高、热解物料越少,则热量传递越强;同一时间内,温度梯度较大的位置热量传递较强;根据热解过程中反应烧瓶瓶壁上的温度载荷、物料表面的对流换热载荷不是恒定的这一现象,建立了侧壁温度关于木粉高度以及木粉上方流体温度关于时间的函数关系式。 王振宇 邱墅 何正斌 伊松林关键词:热解 热量传递 温度分布 超声波预处理对杨木试件干燥特性的影响 被引量:5 2016年 以水为介质对杨木进行超声波预处理,探究不同的处理功率、频率和时间对杨木的干燥速率、水分扩散系数和尺寸稳定性的影响。结果表明:超声波预处理能大大提高杨木的干燥速率。当频率为28 k Hz,功率为300 W时,处理时间越长,干燥速率越快。在本实验条件下,超声波处理功率为40 k Hz时,干燥时间更长;超声波处理后的试材尺寸稳定性有所提高,超声波处理材的弦向和径向湿胀率都要低于未处理材;在相同的功率条件下,杨木试材的水分扩散系数都随着预处理时间的延长而增大,随着频率的增大而减小。 邱墅 王振宇 何正斌 伊松林关键词:超声波预处理 木材干燥 尺寸稳定性 超声波—真空协同干燥自由水迁移速率 被引量:7 2012年 以尺寸规格为200 mm×100 mm×20 mm的核桃楸(Juglans mandshurica)为试材,在干燥温度为40、60℃,绝对压力为0.05、0.02 MPa,超声波频率为20、28 kHz和超声波功率为60、100 W的条件下进行超声波—真空协同干燥。通过对试件的干燥动力性进行对比分析,研究了干燥温度、绝对压力、超声波频率、功率对木材超声波—真空协同干燥的自由水迁移速率的影响规律,并通过统计方法得到了回归方程。结果表明:超声波的协同可以使真空干燥的自由水迁移速率提高8%~40%,自由水迁移速率随着超声波功率的增大和温度的升高而加快,且绝对压力越小,自由水迁移速率越快,但超声波频率对自由水迁移速率的影响具有不确定性。 杨飞 何正斌 赵阳 伊松林关键词:超声波 真空干燥 核桃楸