膠合板熱壓過程中傳熱傳質(zhì)研究開題報(bào)告

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1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述）（2012屆）題目：膠合板熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)研究學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級木材科學(xué)與工程081班學(xué)院名稱工程學(xué)院指導(dǎo)教師姜志宏2011年12月20日一、研究目的與意義中國經(jīng)濟(jì)的快速增長，成為促進(jìn)膠合板市場需求的強(qiáng)勁牽引力；華北、華東以及長江中下游一帶速生豐產(chǎn)林木材大量涌進(jìn)市場，以及國外優(yōu)質(zhì)闊葉木材的不斷補(bǔ)充，匯成中國膠合板工業(yè)不斷發(fā)展的巨大原料提供源泉；充足的人力資源，也是中國發(fā)展膠合板工業(yè)的成本核算與其他膠合板生產(chǎn)國相比占有優(yōu)勢的重要因素。近年來中國膠合板產(chǎn)品質(zhì)量本身，也有了大幅提升，在國際市場上

2、競爭力越來越強(qiáng)。中國不僅是膠合板出口大國，還是世界第一大膠合板生產(chǎn)國。膠合板產(chǎn)品品種較多，可分為普通膠合板、細(xì)木工板、空芯膠合板、復(fù)合膠合板、裝飾膠合板、指接膠合板、阻燃膠合板和木材層積塑料等。由于其性能優(yōu)良、便于加工、用途廣泛、價格適中而又保留了木材天然紋理和質(zhì)地等特點(diǎn)，一直受到人們的青睞，是木質(zhì)人造板中開發(fā)最早而長盛不衰的傳統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)品，占有舉足輕重的不可替代的地位。2006年1-12月，中國膠合板制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值75,819,437,000元，比2005年同期增長了39.83%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入72,163,513,00

3、0元，比2005年同期增長了39.25%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤總額3,198,494,000元，比2005年同期增長了60.41%。2007年1-11月，中國膠合板制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值101,828,484千元，比上年同期增長了48.27%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入96,534,099千元，比上年同期增長了48.87%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤總額4,732,364千元，比上年同期增長了70.26%。雖然中國膠合板發(fā)展迅速，但依然遭遇到歐盟以及其他一些進(jìn)口國的反傾銷申訴，所以中國的膠合板企業(yè)和行業(yè)組織必須加強(qiáng)與進(jìn)口商的溝通、加強(qiáng)企業(yè)自律、規(guī)范出口經(jīng)營秩序。

4、隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大與中西部開發(fā)力度的加強(qiáng)，膠合板的市場潛力巨大。多孔介質(zhì)是由固體骨架和流體組成的一類復(fù)合介質(zhì)，其傳熱傳質(zhì)的理論研究已有近百年的歷史。在探索熱濕遷移機(jī)理方面先后建立和發(fā)展了能量理論、液體擴(kuò)散理論、毛細(xì)流動理論和蒸發(fā)凝結(jié)理論等，用于解釋毛細(xì)多孔介質(zhì)在一定條件下的熱質(zhì)傳遞機(jī)理以及對傳遞過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，通過簡化假設(shè)，形成了比較嚴(yán)密的理論體系。木材是一種典型的多孔介質(zhì)、粘彈性生物體，具有高度的各向異性。以其為主要原料的木質(zhì)材料在熱壓過程中原料單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性都會發(fā)生很大的變化，加之膠粘劑和熱壓工藝參數(shù)等眾多因素相互交

5、織，使得熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)變得極其復(fù)雜。因此，研究膠合板熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)機(jī)理，對優(yōu)化工藝參數(shù)和建立工藝參數(shù)與產(chǎn)品最終物理力學(xué)性能之間的有機(jī)聯(lián)系有著重要意義。熱壓是木材綜合利用中廣泛應(yīng)用的一種方法。為改善熱壓加工工藝,提高成材質(zhì)量,充分了解木材受壓時內(nèi)部各種過程的變化規(guī)律,尤其是熱量與含濕量的傳遞規(guī)律是非常必要的。目前,世界上許多國家,特別是業(yè)發(fā)達(dá)國家,對相關(guān)的內(nèi)容已開展了大量的研究。在我國,這類工作尚屬起步。熱壓是膠合板生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，它直接影響著產(chǎn)品的物理力學(xué)性能(例如膠合強(qiáng)度)及生產(chǎn)的能耗．Kamke等將刨花板的熱壓過程描述為“

6、一個伴隨著動量傳遞、熱傳遞、質(zhì)傳遞及板坯內(nèi)部復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)和相變同時發(fā)生的復(fù)雜過程”。而且板坯主要是由木單板、空氣和水分組成的三相體系，所以板坯內(nèi)部環(huán)境變化的研究一直是個難點(diǎn)．板坯在熱壓過程中的定型主要通過兩個方面的作用完成：壓力的作用，使板坯內(nèi)部空隙度減小，達(dá)到形成化學(xué)鍵和膠接的要求，板坯形成一定的密度；熱量在板坯內(nèi)部傳遞，達(dá)到膠粘劑固化的溫度要求，使膠粘劑固化，伴隨此過程板坯內(nèi)的水被加熱汽化，產(chǎn)生一定的氣壓．因此，在板坯內(nèi)部環(huán)境的研究中，板坯內(nèi)部的溫度場和氣壓變化是研究的重點(diǎn)，能夠?yàn)樽顑?yōu)熱壓工藝的選擇提供最基本的信息。熱壓工序是膠合板生

7、產(chǎn)能過程中的主要能耗工序之一。在滿足產(chǎn)品要求的條件下，如何降低熱壓溫度、減少熱壓時間，是膠合板生產(chǎn)工藝研究的一個重要方向。傳統(tǒng)的熱壓工藝多采用三段降壓曲線，利用兩端壓力減少段釋放板中的蒸汽壓力，可以有效地防止鼓泡現(xiàn)象，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，可以指定多段降壓曲線，同時還有厚度熱壓曲線、零段保壓曲線、高含水率熱壓曲線等多種不同情況。隨著膠合板品種不斷增加，需要相應(yīng)的熱壓工藝曲線與之相適應(yīng)。而了解膠合板熱壓工程中板坯內(nèi)部環(huán)境的變化是選擇制定合適的。熱壓工藝曲線，是控制膠合板熱壓工藝的關(guān)鍵，進(jìn)而直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。膠合板熱壓過程中的影響因

8、素主要包括：熱壓時間、熱壓溫度、壓力、膠黏劑、單板厚度、單板含水率和導(dǎo)熱系數(shù)。板坯內(nèi)部的熱量來自熱壓板的溫度，熱量除了使膠粘劑的固化外，高溫還可增加木材的塑性，熱壓過程中板坯內(nèi)部溫度特征曲線直