烘干箱在利用SC /Tetra 的前處理軟件時(shí)，設(shè)置的邊界條件為: 風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)速為2 m/s，風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無(wú)滑絕熱壁面邊界條件，選?。襡alizable κ-ε 湍流模型，關(guān)閉全部進(jìn)、排氣道。氣流數(shù)值模擬結(jié)果常規(guī)熱風(fēng)干燥室內(nèi)的空氣流速度場(chǎng)分布如圖4 所示。

從烘干箱中看出:

 ①風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的氣流發(fā)散、送風(fēng)速度迅速降低導(dǎo)致氣流下傾，部分氣流到達(dá)右側(cè)豎直風(fēng)道之前就與頂層板材水平面接觸碰撞，部分直接射至豎直風(fēng)道的外側(cè)壁上，氣流在水平-垂直轉(zhuǎn)向處紊亂堆積無(wú)法形成光滑順暢射流，使豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生渦流，這就導(dǎo)致了板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)裂、變形翹曲; 

②豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風(fēng)速，使板材堆垛沿高度方向的空氣流速度分布不均勻，這就導(dǎo)致了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。烘干箱優(yōu)化設(shè)計(jì)為了改善常規(guī)干燥室存在板材開(kāi)裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實(shí)際問(wèn)題。采用新技術(shù)對(duì)常規(guī)干燥室進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。烘干箱設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩11，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口空氣流的速度; 并設(shè)置了風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置10 使風(fēng)機(jī)出風(fēng)口氣流的射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，使氣流射流到達(dá)豎直風(fēng)道上方正好沿干燥室頂角的圓弧形導(dǎo)流板90°轉(zhuǎn)入豎直風(fēng)道，使送風(fēng)氣流的射流順暢、分布均勻。

帶獨(dú)立高溫空氣混合室的烘干箱。該系統(tǒng)以太陽(yáng)能熱能為主、空氣能熱能為輔，根據(jù)干燥室所需溫度，將從太陽(yáng)能集熱器及空氣能冷凝器中收集到的高溫?zé)崮茉诳諝饣旌鲜抑谢旌系礁哂诟稍锸覝?0 ℃以?xún)?nèi)后經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干燥室，避免因高溫差使木材干裂變形。換熱器及循環(huán)風(fēng)機(jī)裝在混合室，在不影響正常工作和增加勞動(dòng)強(qiáng)度的前提下，便于檢修和維護(hù)。烘干箱通常1~2年可通過(guò)節(jié)能收回成本，使用壽命為12~15年。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，太陽(yáng)能運(yùn)行成本為零，且熱泵系統(tǒng)也是目前節(jié)能環(huán)保的技術(shù)，因此，在節(jié)能方面有著無(wú)比優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性能。由于設(shè)備熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)化無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，熱泵關(guān)鍵部件也都通過(guò)市場(chǎng)幾十年的檢驗(yàn)為成熟技術(shù)，因此在穩(wěn)定性及使用壽命方面均可達(dá)到理想狀態(tài)，只要按要求使用及維護(hù)，比傳統(tǒng)鍋爐使用壽命長(zhǎng)。

烘干箱實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意的相關(guān)問(wèn)題：

① 氣候條件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的能效起決定性作用，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須充分考慮當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境方面的因素，一般保險(xiǎn)起見(jiàn)按冬季工況設(shè)計(jì)比較理想，但投入方面會(huì)有部分增加；

② 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定與使用壽命，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需按每天用能時(shí)間的較長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間設(shè)計(jì)；

③ 用能終端運(yùn)行工況，根據(jù)用能終端的實(shí)際情況進(jìn)行分布式供應(yīng)與設(shè)計(jì)，以達(dá)到較佳節(jié)能狀態(tài)。

為解決我國(guó)木材資源不足和能源浪費(fèi)問(wèn)題，需要大力研發(fā)改進(jìn)木材干燥設(shè)備適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求?，F(xiàn)代烘干箱的研發(fā)主要體現(xiàn)在干燥質(zhì)量和干燥效率兩個(gè)層面，干燥質(zhì)量要求成材干燥均勻、變形和裂紋等缺陷較少，干燥效率要求在干燥的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能源消耗的較小化且干燥周期短。由于木材干燥是一個(gè)涵蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題，其中涉及到材料學(xué)、流體力學(xué)、溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域。

木材干燥是一個(gè)宏觀和微觀兩個(gè)層面的水分遷移過(guò)程，又是一個(gè)受到濕度場(chǎng)和流場(chǎng)共同影響的過(guò)程。在這種情況下，需要綜合考慮多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的影響作用，深入研究干燥系統(tǒng)的機(jī)理，通過(guò)改善干燥設(shè)備的干燥質(zhì)量和干燥致率來(lái)提窩資源利用率和節(jié)能減排。實(shí)際中，由于木材干燥設(shè)備較大且干燥周期長(zhǎng)，采用試驗(yàn)型烘干箱來(lái)研究木椅的干燥過(guò)程操作難度較大，并且木材干燥受到多個(gè)復(fù)雜因素的影響，試驗(yàn)過(guò)程中難Ｗ避免會(huì)破壞原本的干燥條件造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。本文采用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和遺傳算法得出合理的結(jié)構(gòu)尺寸和干燥參數(shù)，烘干箱利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計(jì)算機(jī)模擬的手段來(lái)控制干燥系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、風(fēng)速等主要變量，再經(jīng)過(guò)分析解算驗(yàn)證參數(shù)的合理性用Ｗ指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。