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當烘干窯風機 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。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。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干窯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。烘干窯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。針對木材在常規烘干窯存在板材開裂、變形翹曲，板材含水率不均勻等問題，設計了可調控引導送風罩和移動調節裝置。

烘干窯的氣流場均勻性分析為了更好地驗證2 套新裝置對提高干燥室內空氣流均勻性的效果，分別對圖4、圖10 對應的優化設計前、后干燥室內空氣流速度特性進行測試。在干燥室內沿板材堆垛高度方向從上到下18 層水平氣道內各布置3 個水平測點，各層水平測點依次布置在水平氣道進風口A、中間B、出風口C 處，常規干燥室干燥時，沿板材堆垛高度方向各層水平氣道A，B，C 3 點的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點氣流總平均風速為1． 20 m/s，其中烘干窯1 ～ 4 層水平氣道氣流平均速度范圍為0． 49 ～ 0． 95 m/s，5 ～ 18 層范圍為1． 30 ～1． 46 m/s，各水平氣道氣流速度總均方差為0． 30 m/s，總變異系數為25%; 優化設計后的干燥室干燥時，烘干窯統計結果各層水平氣道的氣流平均速度范圍為0． 89 ～ 1． 26 m/s，所有測點氣流總平均風速為1． 19 m/s，沿板材堆垛高度方向各水平氣道氣流速度總均方差為0． 09 m/s，總變異系數為7%。木材干燥是改善木材物理力學性能、提高木材資源利用率的有效工藝手段。

常規和優化設計后的干燥室內各層測點氣流平均速度分布所示，優化設計后的烘干窯沿板材堆垛高度方向上各層水平氣道氣流速度總均方差降低了0． 21 m/s，總變異系數降低了18%，各層氣流速度偏差可控制在約± 10%以內。說明在設置了可調控引導送風罩和風機移動調節裝置后各層送風氣流速度差異變小，氣流速度趨于均勻，均勻性提高了70% 。可見，優化設計的2 套裝置比較理想地改善了干燥室內氣流速度的均勻性。烘干窯在利用SC/Tetra的前處理軟件時，設置的邊界條件為:風機軸流風速為2m/s，風機進出風口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無滑絕熱壁面邊界條件，選取Ｒealizableκ-ε湍流模型，關閉全部進、排氣道。

烘干窯采用遺傳算法建立系統的目標函數，引入加權系數衡量各因子對干燥風速的影響，并改進畜體結構尺寸和干燥工藝參數。對優化后的系統模型重新調整初始參數得到了循環介質的風速云圖，結果表明介質的流動均勻性得到改善，驗證了結構尺寸和工藝參數優化的合理性。確定試驗和測量方法，通過分析和對比試驗數據得出結論，安裝角度合適的導流板、改變塞體結構尺寸及干燥工藝參數后干燥畜內部流場分布均勻性得到提高，木材內外層含水率差值較小。2套裝置結合運用可實現空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風道內，消除氣流碰撞和渦流等不利因素，使通過板材堆垛水平氣道上下風速趨于均勻。

優化后的烘干窯結果為改善木材干燥質量提供了依據，具有良好的工業應用前景。經過Ｓ十多年不斷努力研究，我國已經掌握了大多數干燥設備的制造技術，有的甚至達到先進水平。但是在理論研究、自動化水平、實驗條件及設備的標準化、大型化、成套化等方面都跟發達國家存在很大差距，木材干燥技術的突破性發展還有很多技術問題亟侍解決。我國對烘干窯的研究和干燥技術水平與先進國家存在一定差距，主要表現為干燥設備的研發缺乏自主創新性，主要是通過模仿和改進國外類似設備，直到改革開放之后才取得了突破性發展。由于木材干燥設備具有結構要求與工藝參數變化復雜的特點，使得對干燥系統的研究越來越困難，因此給出一種可行的結構與工藝的計算方法是必要的。另外，由于國內長期來絕大部分干燥設備都存在低效率高能耗的問題，再加上設備更新的一次性資金投入過大，因此木材干燥設備的研發應用受到市場限制。