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當烘干箱風機 啟動時，空氣流經過右側散熱器4 加熱升溫，經90°轉向進入右側豎直風道，再經90°轉向進入板材間水平氣道。熱空氣流通過水平氣道時吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過左側豎直風道向下流動，由左側散熱器加熱返回風機進風口，空氣流完成一個順時針循環。根據干燥工藝的要求，間隔一段時間風機反轉，形成逆時針循環氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時應打開進、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，同時引入室外干空氣，使循環氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。烘干箱熱泵技術是近年來倍受關注的一項新型能源技術，熱泵系統主要由4部分構成，分別是壓縮機、散熱盤管（俗稱“冷凝器”）、膨脹閥、吸熱盤管（俗稱“蒸發器”）。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干箱的循環氣流速度的均勻性是關鍵。但在實際生產中存在一些問題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經常出現開裂、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，干燥質量差。為了找到實際生產中常規熱風干燥室出現問題的原因，本文采用計算流體動力學( CFD) 軟件SC /Tetra對干燥作業時干燥室內空氣流速度進行數值模擬，按照實驗室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向寬4． 6 m，沿Y 方向長3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干箱內板材堆垛和風機位置干燥室上部配置2 臺風機，每臺功率1． 1 kW，風機進風口和出風口都是直徑為420 mm 圓形，風機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，整個板材堆垛高2 200 mm。②豎直風道上方產生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風速，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，干燥質量差。

烘干箱可應用在如下行業。農業：煙葉復烤產業、脫水菜產業、木材烘烤產業、溫室大棚、特種養殖等；商業：賓館、學校、醫院、美容美發、沐足、桑拿、泳池等；工業：印染、電鍍、紡織、陶瓷、制藥、鋼鐵、石油等；科考等；利用攝動隨機有限元法優化導流板角度，通過ＣＦＤ技術求解得到優化后的風速跡線圖，結果表明各層材堆間隙處風速接近一致。交通：高速路及橋梁融雪化冰、庭院及廣場融雪化冰等；航空：機場及停機坪融雪化冰及房屋頂融雪化冰等；其它：工礦企業廢、余熱再利用系統等。該干燥中心改造前為一臺2 t燃柴蒸汽鍋爐，利用木材的邊角余料燒蒸汽后輸送給每個干燥窯使用，烘干箱共有裝材量為80 m3的干燥窯9個，平均每月干燥木材700 m3左右，每月購買木材邊角余料280 t左右，木材邊角余料單價為350.00元/t。

因此，每月燃料費用為98 000.00元。鍋爐引風機功率7.5 kW，電價1.05元/kWh，每天接近消耗30t水，水價2.00元/t。人工2人，合計工資為5 000.00元，因此每月消耗在鍋爐上的費用約11 萬元，每立方米燃料消耗平均為157.00元（未含循環風機能耗）。環境污染及消防隱患嚴重，由于干燥過程中人為因素太多，品質穩定性不高，窯損比較大。本文采用多學科優化設計方法和遺傳算法得出合理的結構尺寸和干燥參數，烘干箱利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計算機模擬的手段來控制干燥系統內部的溫度、風速等主要變量，再經過分析解算驗證參數的合理性用Ｗ指導生產實踐。安裝太陽能/熱泵鍋爐干燥窯后，通過對同品種及厚度木材進行干燥測試，太陽能/熱泵窯只消耗電能，根據電能表使用電量情況計算費用，木材干燥的燃料成本為92.00元/m3，比燃柴節約65.00元/m3，每月可節約45 500.00元。

為解決我國木材資源不足和能源浪費問題，需要大力研發改進木材干燥設備適應可持續發展的戰略要求。現代烘干箱的研發主要體現在干燥質量和干燥效率兩個層面，干燥質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程中實現能源消耗的較小化且干燥周期短。由于木材干燥是一個涵蓋了多個學科領域的復雜問題，其中涉及到材料學、流體力學、溫度場和結構等多個領域。該系統以太陽能熱能為主、空氣能熱能為輔，根據干燥室所需溫度，將從太陽能集熱器及空氣能冷凝器中收集到的高溫熱能在空氣混合室中混合到高于干燥室溫10℃以內后經循環風機送入干燥室，避免因高溫差使木材干裂變形。

木材干燥是一個宏觀和微觀兩個層面的水分遷移過程，又是一個受到濕度場和流場共同影響的過程。在這種情況下，需要綜合考慮多個學科領域的影響作用，深入研究干燥系統的機理，通過改善干燥設備的干燥質量和干燥致率來提窩資源利用率和節能減排。實際中，由于木材干燥設備較大且干燥周期長，采用試驗型烘干箱來研究木椅的干燥過程操作難度較大，并且木材干燥受到多個復雜因素的影響，試驗過程中難Ｗ避免會破壞原本的干燥條件造成數據的不準確性。本文采用多學科優化設計方法和遺傳算法得出合理的結構尺寸和干燥參數，烘干箱利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計算機模擬的手段來控制干燥系統內部的溫度、風速等主要變量，再經過分析解算驗證參數的合理性用Ｗ指導生產實踐。聯合式干燥窯的結構簡圖，圖中干燥窯的整體架構與常規干燥窯一致，而與常規干燥窯較大的區別在于其供熱系統采用的不是蒸汽鍋爐而是節能型熱泵烘干機。