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《木材微波真空干燥特性及其热质迁移机理》内容简介：微波真空干燥作为一种快速高效的新型干燥技术，已经逐步在食品加工等行业得到了较为广泛的应用，然而它在木材干燥行业中的工业化应用几乎是空白，也未见文献对木材的微波真空干燥规律及其干燥机理进行系统报道。本文以马尾松试材为研究对象，系统研究了木材微波真空干燥特性，揭示了木材微波真空干燥基本规律，探明了木材内部的热、质迁移机理，建立了相应的数学模型，为木材微波真空干燥的应用提供了科学依据和理论基础。
这本书深入探讨了木材在微波真空协同干燥过程中的核心机制。干燥是一个复杂的热质迁移过程，尤其当引入微波加热和真空环境时，其内部物理化学变化更为显著。本书旨在为读者提供一个全面而细致的理解框架，解析微波作用下木材内部水分的蒸发、传递，以及真空环境下蒸汽的有效移除，这些是如何协同作用以实现高效、节能干燥的。 首先，我们将详细阐述微波加热木材的原理。微波与木材内部的极性分子（主要是水分子）发生相互作用，产生介电损耗，从而将电磁能转化为热能，实现内部整体加热。这种加热方式与传统的外部加热截然不同，能够快速提升木材内部温度，缩短干燥周期。我们将深入分析微波功率、频率以及木材本身的介电特性对加热速率和均匀性的影响，并探讨微波穿透深度与木材尺寸、密度之间的关系。 其次，本书将重点解析微波真空干燥过程中的水分迁移。在微波加热的驱动下，木材内部水分蒸发，形成蒸汽。真空环境则显著降低了蒸汽的分压，使得水分能够更容易地从木材内部向外扩散，并被高效抽出。我们将详细分析水分在木材内部的多种迁移形式，包括液态扩散、蒸汽扩散以及在极高温度梯度下的相变蒸发。同时，我们将考察不同含水率阶段的水分迁移特性，以及木材结构（如细胞壁、细胞腔）对水分移动的阻碍和促进作用。 接着，我们还将深入研究热量在木材内部的传递机制。在微波加热过程中，热量不仅通过微波本身的吸收产生，还伴随着对流（蒸汽流动）、传导（木材固体部分）和辐射。真空环境虽然极大地抑制了对流传热，但热量仍然需要通过木材导热以及由内部蒸发产生的蒸汽携带向外传递。我们将分析这些传热方式在干燥过程中的相对重要性，以及它们如何相互影响，形成复杂的温度分布。 此外，本书还会探讨微波真空干燥过程中可能出现的关键问题，例如木材内部过热、干燥不均匀性以及可能引起的物理损伤（如开裂、变形）。我们将分析这些问题的成因，并提出相应的控制策略，例如通过优化微波功率输出、调节真空度、设计合理的干燥程序等，以确保干燥质量。 为了支持理论分析，本书将引用相关的传热学、传质学原理，并介绍用于模拟和预测木材微波真空干燥过程的数学模型。这些模型能够帮助我们理解干燥过程的动态变化，预测不同参数下的干燥效果，并指导实际的干燥工艺设计。 本书的受众群体广泛，包括从事木材加工、干燥技术研究的工程师、技术人员，以及对生物质材料加工、热物理过程感兴趣的学者和学生。通过阅读本书，读者能够系统地掌握木材微波真空干燥的关键技术和理论基础，为优化干燥工艺、提高干燥效率、保障干燥质量提供有力的支持。我们力求以严谨的科学态度，清晰的逻辑结构，生动的语言，将这一复杂的技术过程呈现在读者面前，使其成为该领域的参考性读物。
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