Water transfer of Masson pine lumber during high temperature drying

Abstract

This paper presents a mathematical model developed to simulate moisture movement in lumber of Masson pine during high temperature drying. It is based on the three types of water transport in softwood during high temperature drying: (1) Liquid water movement through cell lumens and pits above fiber saturation point is assumed to be a consequence of capillary action between liquid and gas phases inside the capillary; (2) Bound water diffusion through cell-wall below the fiber saturation point is the result of the moisture content gradient across cell-wall; (3) Water vapor that moves towards the surface of wood under a partial vapor pressure gradient through the whole moisture content range during drying. The model was solved numerically to predict moisture content profiles. Experiments were undertaken to measure the moisture content gradient and used to verify the model.

Zusammenfassung

Dieses Manuskript stellt ein mathematisches Modell vor, das entwickelt wurde, um die Feuchtigkeitsbewegung in Kiefernholz während der Trocknung bei hoher Temperatur zu simulieren. Es basiert auf 3 Typen von Wassertransport bei Nadelholz während der Trocknung bei hoher Temperatur: (1) Es wird angenommen, dass die flüssige Wasserbewegung durch das Zelllumen und die Tüpfel oberhalb des Fasersättigungspunktes eine Folge der Kapillarinteraktion zwischen flüssigen Phasen und Gas-Phasen innerhalb der Kapillare ist. (2) Die Diffusion des gebundenen Wassers durch die Zellwände unterhalb des Sättigungspunktes ist das Ergebnis des Feuchtigkeitsgradienten innerhalb der Zellwand. (3) Wasserdampf, der sich unter Einwirkung eines partiellen Dampfdruck-Gradienten durch den gesamten Feuchtebereich während der Trocknung, zur Oberfläche des Holzes hin bewegt. Das Modell wurde numerisch gelöst, um die Feuchteprofile zu bestimmen. Es wurden Experimente durchgeführt, um den Feuchtigkeitsgradienten zu messen und das Modell zu verifizieren.