【正文】 力 ， Pa P1 — 液相壓力 ， Pa θ — 潤濕角 r — 毛細管半徑 γ — 表面張力 rPP?? c os2)(10????由上式可得 ： 當氣 — 液交界的彎月在為半圓形時 ， θ =0， cosθ=1,此時： rPP???? 2)(10(731) 又由于水的表面張力 γ 在 20℃ 的溫度下為 ， 所以有： rPP)(10 ?? a tm r毛細管半徑 ， μm 如果： r=10μm， 為典型的針葉材管胞半徑 ， 則 P0P1= atm， r=1μm， 為典型的紋孔膜上大微孔半徑 ， 則 P0P1= atm， 若此時P0=1 atm， 則 P1= =－ atm， 該負壓稱為 毛細管張力 。 自由水的移動 以針葉材管胞為例，用圖 79表示自由水沿大毛細管的移動。 由于木材干燥時，木材表層水分蒸發(fā)最快，靠近表面的管胞腔中存在的自由水較少，而管胞錐形端部毛細管半徑 r2較小，因而毛細管張力增大。 圖 7－ 9針葉材管胞中自由水移動示意圖 (三 )FSP以下時木材中水分的擴散 認為細胞腔中無液態(tài)自由水存在 ， 此時木材中的水分以下列兩種途徑移動： ? 沿連續(xù)不斷的細胞壁 吸著水在細胞壁中以液態(tài)形式擴散 。s) （ 即單位時間內通過單位面積水分擴散的質量 ） D— 水分擴散系數(shù) ， m2/s ρ — 木材密度 （ kg/m3) — 木材中水分擴散方向上的含水率梯度 ， %/m dxdM 736式說明 ， 等溫條件下 ， 對于特定的木材 ， 水分擴散強度取決于擴散系數(shù) D和含水率梯度 dM/dx。 不等溫穩(wěn)態(tài)擴散 木材干燥過程中，通常木材內部的溫度是不同的，這時的水分擴散除了含水率梯度的作用之外，還有溫度梯度的影響，即水分從溫度高處向溫度低處擴散，水分的擴散強度可用下式計算： )( dxdTdxdMDJ ?? ??? ( 7 37) — 熱力梯度系數(shù) ， %/℃ ，即木材內 1℃ 溫差造成的含水率梯度 ?tM????非穩(wěn)態(tài)擴散 木材在實際的干燥過程中 ， 水分擴散強度和含水率梯度是隨空間和時間變化的 ， 為不穩(wěn)態(tài)擴散 。 水分擴散觀念的爭議 水分擴散的傳統(tǒng)觀念都認為水分濃度梯度 (或含水率梯度 )和溫度梯度是水分擴散的動力 。他認為溫度差只能使熱量傳遞 ， 只有水蒸壓力差才能使水分移動 。 ： 式中： P— 絕對溫度 T時 ， 水蒸氣分壓 R— 氣體常數(shù) C— 濃度 )( dxdTCdxdcTRdxdP ?? ( 7 44) FSP以下時木材中水分的擴散的結論： 木材在 FSP以下的干燥過程 ， 基本上都是水分非穩(wěn)態(tài)擴散過程 ， 水分橫向擴散系數(shù)受含水率 、木材紋理和周圍空氣溫度 、 濕度的影響 。 ? 木材徑向水分擴散系數(shù)大于弦向擴散系數(shù) ，DR=。 二、木材表面的水分蒸發(fā) 表面含水率大于 FSP時的水分蒸發(fā) 當木材表面含水率大于 FSP時 ， 木材表面水分蒸發(fā)與 自由水 表面的蒸發(fā)相似 。 濕木材表面的水分蒸發(fā)強度與蒸發(fā)溫度下的飽和蒸汽壓 PO和周圍空氣的水蒸氣分壓 Pv之差 (即 POPv)成正比 ，此外蒸發(fā)強度又與濕木材表面的空氣流動速度 ω有密切關系 。 )( 0 vPPBi ?? k g /( m 2 h ) ( 7 55) 式中： i ––水分 蒸發(fā)強度， kg/(m2 Δ t––干濕球溫差（ ℃ ） B ––水發(fā)蒸發(fā)系數(shù)， 當氣流方向平行于蒸發(fā)面及溫度在 60~250℃ 時， 蒸發(fā)系數(shù) (B)為： ?0 0 1 0 1 ??B ( 7 56) 式中： ω— 蒸發(fā)表面上的氣流速度 ， m/s 當氣流方向垂直于蒸發(fā)面時 ， 蒸發(fā)系數(shù)加大一倍 。 解 ： 按 照 I— d 圖 求 得 水 蒸 氣 分 壓Pv=25500Pa(2600mmH2O) ， 蒸發(fā)系數(shù)B=+ 2=， 據(jù)此求 出水分蒸發(fā)強度為： i = 18 ( 25500) = Kg/（ m2 .h） 表面含水率低于 FSP時的水分蒸發(fā) 濕木材表面的水分蒸發(fā) ， 當其表層含水率沒有降低到 FSP以下時 ， 與自由水面的水分蒸發(fā)情況相同 ，可以用公式 755確定水分蒸量 。 木材是吸濕材料 ， 它在不同的含水率及周圍介質溫 、 濕度的情況下 ， 會與周圍介質進行濕交換 。h) α— 木材表面的水分蒸發(fā)系數(shù) ， m/s ρ 0— 木材的全干密度 ， kg/m3 M0、 Me— 木材的表層含水率及平衡含水率 ， % 水分蒸發(fā)系數(shù) α 表明水蒸氣分子逸過木材表面上的邊界層擴散到周圍空氣中去的能力，它與空氣的溫度、濕度、氣流速度的有關，可用圖 714確定 α 。 橫斷面上的含水率分布如圖 7－ 15（ a）曲線 0，在干燥曲線上 如圖 715b的 0a段。 在等速干燥階段 ， 木材的干燥速度由木材表面的水分蒸發(fā)強度來決定 。 減速干燥階段 這一階段木材厚度上的含水率分布如圖 715(a)曲線 3 。 木材橫斷上出現(xiàn)了明顯的交界線 ， 叫濕線 。 內層含水率 FSP， 水分在毛細管張力差作用下 ， 自由水由內向外移動到 （ 蒸發(fā)面 ） 濕線 ， 一部分水分蒸發(fā)為水蒸氣向外擴散 ，