楊木微波處理中溫度分布及微觀結(jié)構(gòu)變化規(guī)律.pdf

1、本文以速生材楊木（Populus spp.）為研究對象，分別從理論模擬和實驗上研究了微波電磁場與楊木之間的相互作用。在理論模擬中，利用有限元分析方法分別建立了三口饋入圓柱型諧振腔和一口饋入方型諧振腔，對圓柱型木材微波加熱過程不同因素對溫度均勻性產(chǎn)生的影響和微波在不同含水率木材穿透深度進行了研究。在實驗研究過程中，采用一口饋入和兩口饋入微波設(shè)備研究了不同含水率木材溫度分布規(guī)律，及對微波處理后的高含水率楊木進行解剖，對比微波未處理和處理后木

2、材內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。
　　研究結(jié)果表明:(1)三口饋入圓柱型諧振腔對木材理論模擬加熱過程，木材尺寸大小、微波頻率、加熱時間、含水率均對木材內(nèi)溫度分布均勻性有顯著的影響。圓柱型木材半徑為諧振腔半徑的0.8倍，木材長度超過波導高度2.4倍時，木材加熱均勻性最佳，能量利用率最高。同時研究表明在相同條件下，木材含水率越高，加熱后溫度分布越均勻。(2)采用一口饋入和兩口饋入微波設(shè)備對不同含水率楊木溫度分布規(guī)律研究中，一口饋入諧振腔加熱

3、時，低含水率木材溫度分布較均勻，二口饋入諧振腔時，則高含水率較均勻。相同條件下，二口饋入諧振腔較一口饋入諧振腔加熱更均勻。(3)微波處理后和未處理的高含水率楊木內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖對比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過3000W微波處理后木材內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞，大量導管擠壓變形甚至斷裂，內(nèi)部紋孔結(jié)構(gòu)均被打開，形成了松散的橫縱相通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(4)微波在不同含水率木材中的穿透深度對比發(fā)現(xiàn)，微波(2.45GHz)隨著含水率從20％升高到100％時，對應的穿透深度由0.0