第一章 绪论
木材干燥：广义 指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排除木材中水分的处理过程。 狭义 指在有组织、有控制、按照一不定期规程的干燥过程。
木材干燥目的：1.减轻木材的重量;2.提高木材和木制品使用的稳定性，防止变形 和开裂；3.提高木材的力学强度，改善木材的物理性能；4.预防木材腐朽，延长木制品的使用寿命； 5.改善木材的胶合和涂饰性；6.提高侵渍性。 天然（自然）干燥
木材干燥的方法分
人工干燥
大气干燥
热力干燥
常规室干燥
机械干燥 木水分排出方法 除湿干燥 化学干燥 材湿空气干燥 太阳能干燥
干过热蒸汽干燥 真空干燥
对流干燥 燥炉气干燥 方有机溶剂干燥 法
根据木材加热方 电（介质）干燥：高频、微波干燥
式的不同可分 辐射干燥：红外线干燥
接触干燥：是指木材与加热体表面直接
接触，传导热
量，蒸发水分。 第二章 干燥介质及性质
干燥介质（drying medium）：在干燥过程中能够把热量传递给木材、同时又能把木材排出
的水汽带走的媒介物质（可为气体或液体）。 湿饱和蒸汽（wet saturated steam ）
水蒸汽（过热水蒸汽superheated steam） 干饱和蒸汽（dry saturated steam ）
干燥介质分类 湿空气(wet air) 过热蒸汽(superheated steam)
炉气 (furnace air)
湿饱和蒸汽定义：水在汽化过程中形成的汽、水两相混合物，白色、雾状物。
干度：单位质量（1kg)的湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的量，用x表示。(描述湿饱和蒸汽的量)。 干饱和蒸汽质量Wbhx?? 饱和水质量?干饱和蒸汽质量Ww?Wbh饱和水的干度为0，干饱和蒸汽的干度为 1 ，湿饱和蒸汽的干度介于 0 和 1之间。
干饱和蒸汽定义：水在汽化过程中形成的与沸腾水相平衡或无沸腾水的蒸汽，无色、透明。 干饱和蒸汽的压力称为饱和压力，相对应的温度称为饱和温度。 过热蒸汽定义：温度高于相同压力下饱和蒸汽的蒸汽。
过热度：过热蒸汽的温度与相同压力下饱和蒸汽温度的差（Δt=tgr-tbh）。过热度越大，过热蒸汽的状态距离饱和蒸汽的状态越远，过热蒸汽越不饱和，干燥能力越强。(描述过热蒸汽的量)
饱和度：单位体积过热蒸汽的质量与同温度下达到饱和形成干饱和蒸汽的质量的比值。(描述过热蒸汽的量)
湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽三者区别：水—湿饱和蒸汽（湿蒸汽）—干饱和蒸汽
1.8（干蒸汽）—过热蒸汽
饱和压力(MPa)饱和压力和饱和温度的关系：Pbh=（tbh/100）4
Pbh—饱和压力（PA）
tbh —饱和温度（℃）
1.61.41.210.80.60.40.20饱和温度(℃)100120140160180200饱和压力随饱和温度变化曲线 注：蒸汽的饱和温度等于在该压力下水的沸点
过热蒸汽的焓
在常压状态下，过热蒸汽的焓可由下式表示（从产生过程来计算） ： in=i1+i2+i3
i1：表示单位质量的水由0℃到100℃所具有的焓。 i2：表示100℃的水完全变成100℃的干饱和蒸汽所具有 的焓，即水的汽化潜热。
i3：表示100℃的干饱和蒸汽变成某一温度过热蒸汽所具 有的焓。
例：计算从木料中蒸发1kg水分需要过热蒸汽？
设蒸发水分前1kg常压过热蒸汽所具有的焓为：
in=i1+i2+i3=419+2257+2（t1-100）=2476+2t1（kJ/kg）
蒸发水分后过热蒸汽的温度由流入材堆时的t1降到流出材堆时的t2，其焓减为： in′=419+2257+2(t2-100)
则蒸发水分前后过热蒸汽焓的减少量为： △i1=in-in′=2（t1－t2)
木料中1kg水分变为温度为t1的过热蒸汽后，焓的增量为： △i2= in－419= 2257+2（ t1 -100），(即水的焓变只有水的汽化潜热和温度升至过热t1, 100 ℃水已有419的焓)
假设从木料中蒸发1kg水分所需之过热蒸汽量为Lkg，则有：
L△i1＝ 1△i2 （ △i1——过热蒸汽焓的前后变化，△i2 ——水的焓的前后变化）
所以蒸发1kg水所需要的过热蒸汽为：
L= △i2/ △i1 =（1029+ t1 ）/（ t1－t2 ） 1千克过热蒸汽蒸发水的量为L的倒数，即：
D=1/L=（ t1－t2 ）/ （ 1029+ t1 ） (kg/kg)
= 1000（ t1－t2 ）/ （ 1029+ t1 ） (g/kg)
? 流过材堆的每1kg过热蒸汽的温度每降低1℃，则会从木料中蒸发出1g的水。 精确计算时，在100℃～150℃范围内，D值为0.85~0.89g/kg。
湿空气定义含有水蒸气的空气称为湿空气，完全不含有水蒸气的空气称为干空气。 绝对湿度(absolute humidity)：单位体积(1m3)的湿空气中所含水蒸汽的重量（g），也就是水
pv1蒸气的密度（决定于温度和相对湿度) 1000ρv(g/m3)。
?v??vvRg,vT湿空气中水蒸气的分压力愈大，其绝对湿度愈大；
水蒸气的分压力不可能超过该温度下水蒸气的饱和压力 pv?ps水蒸气达到饱和时，湿空气具有该温度下最大绝对湿度，这时的空气称为饱和空气。
ps ?v??s?pv?psRg,vT
湿空气未达到饱和时，其中水蒸气的分压力总小于饱和压力，水蒸气处于过热状态，这时
?v??s湿空气为未饱和空气。 pv?ps湿容量：一定温度下， 1m3的湿空气最大限度含有中干饱和蒸汽的克数，即饱和湿空气的绝对湿度。 1000ρs(g/m3) 湿容量反映了湿空气的吸湿能力，它随温度的升高而明显增加。 相对湿度(relative humidity)：单位体积(1m3)湿空气中含有水蒸汽的重量与同温同压下可能
p含有最大水蒸汽的重量之比，即：绝对湿度与湿容量之比。 ?v???v相对湿度也称为湿空气的饱和度， ? = 0~100% ?sps? =0时，为干空气，? =100 %时，为饱和空气。
湿空气的湿含量：含有1千克干空气的湿空气中水蒸汽的克数(g/kg) 。湿含量为d，则含有1kg干空气的湿空气的重量为1＋0.001d
热含量定义:为1kg干空气的湿空气中含有的热量，即（1＋0.001d）公斤湿空气中含有的热量。
I-d图上都有哪些线，大概位置
1.等湿线：等d线是一组平行于纵坐标的直线群。
露点td是湿空气冷却到?＝100%时的温度。因此含湿量 d 相同，状态不同的湿空气具有相同的露点。
2.等焓线：等 i线是一组与横坐标轴成135°的直线群。 等 i线亦可近似看成定湿球温度线（tw）
3、等温线（等 t=const线）t=const时，公式可写成I=A+Bd形式 可见t=const线为一条直线。
4、等相对湿度线（等 φ=const线 ） 定 ? 线是一组向上凸的曲线群。?＝100%饱和空气曲线把I-d 图分成两部分，曲线以上为未饱和湿空气，曲线以下无实际意义。 5、水蒸气分压力线（pv=const线） 6、等密度线（ρ =const线） 7、等比体积线（v =const线）
湿空气状态参数的确定:已知任意两个参数，可以确定出其它参数值(p、v除外）
ttw?pvditd
例1、已知t=70℃ ψ=0.8 确定d、I、tM 例2、已知tM=60 ℃ t=70℃ 确定I、d、 tP 例3、已知tM=60 ℃ ψ=0.5 确定 t、I、d 例4、已知t=70 ℃ ψ=0.8 确定 tp、I、d
木材干燥过程 :干燥三角形(水分蒸发-等焓过程，气体混合-特殊过程)。 I
I1=I2
I3
I0 Φ=1
d d d d
0 1 2
1000蒸发1kg水分所需新鲜空气量w0为： w?(kg/kg)d2?d1
1000(I2?I0)(kJ/kg)蒸发1kg水所需热量q0为： q0?(I2?I0)w0?d2?d0第三章 与干燥有关的木材性质
木材的干缩(shrinkage)：木材排出吸着水时，其尺寸随着变化，称为干缩。用干缩率yM表示。 yM =（L1-LM）/L1
干缩系数是指纤维饱和点以下吸着水每减少1％的含水率所引起的木材干缩率的数值。
1 2 3 0 yM =K(30-M)%
LM –含水率为M时，木材尺寸 K –干缩系数%
【例1】：已知某种家具零件毛料初含水率为28%时，测得其宽度为66 mm，当干到含水率为15%和8%时，测得其宽度分别为62.8 mm和 61.1 mm,求该零件毛料从初含水率干燥到这两种含水率时的干缩率。
66?62.8【解】： y15= ×100%=4.85%
66
66?61.1 y8= ×100%=7.42%
66
MC与干缩成线性关系，MC干到15％，已发生的干缩达47％，MC干到8％，已发生的
O K?y?WyM –含水率为M时，木材干缩率% L1 –湿材尺寸
干缩可能达71％。
生产实践中，需根据干木料尺寸（构件尺寸）确定湿木料尺寸，计算公式为： L1?LM?L1?yM?LM??K(30?M)??L1M L L M
L1?? 1?yM1?K(30?M) 当M≥30%时，取M=30当M＜30%时，取M实际值 K的选取（弦切板、径切板、普通板）
【例3】某厂生产一种柞木家具构件，已知构件干毛料规格为60mm×30mm×1000mm，含水率为10%。若以厂内现有含水率为28%的大方材锯制，试确定湿毛料尺寸应为多少（厚度和宽度均按弦向干缩系数计，长度干缩忽略）。 【解】：查表可知，柞木弦向干缩系数为Ｋ=0.318%， ∵ M= 28%＜30%，
30∴ 湿料厚度为： ＝32.03≈32mm；
1-0.318%?(30?10)
60 同理湿料宽度为： ＝64.1≈64mm。【例4】P30
1-0.318%?(30?10)
自由干缩与不自由干缩：其转化过程?
导热系数（λ）定义：木材单位厚度上的温度降低1℃时单位时间内通过单位面积的热量，它反应了木材在某一方向上传递热量的能力，单位为W/（cm ·℃ ）。 影响木材导热系数λ的因子：
纹理方向：顺纹大于横纹，径向大于弦向。密度：导热系数随密度的增大而增大。 木材的比热与树种无关，只决定于温度和含水率。
导温系数（热扩散系数α）定义：表示木材在加热或冷却过程中各点温度趋于一致的能力， α越大，在同样的外部温度条件下，物体内的温差越小，单位为m2/s 。 影响木材导温系数α的因子：
纹理方向：顺纹大于横纹，径向大于弦向。 密度：导温系数一般随木材密度的增加略有减小。 含水率：导温系数随含水率的增加而降低,导温系数是温度变化快慢的指标，故木材干时比湿时热得快，也冷得快。 温度：导温系数随温度升高而增加. 导热系数λ、导温系数α、密度ρ、比热c间的关系为： ??ac?α -导温系数(m2/s) λ -导热系数[W/(m ·K )] c -比热容kJ/（kg·K） ρ-全干材密度(kg/cm3
