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过热蒸汽干燥可用于木材领域易干材的全程干燥和难干材后半程干燥,可显著提升木材干燥效率,降低干燥能耗,减少尾气废气排放;同时也可优化干燥后木材部分物理力学性能。本文则是以人工林柚木中小径级的间伐材为研究对象,探究其全含水率域快速干燥方法,探明其干燥过程中水分与热量迁移机制,解构其水热耦合规律,量化温度及水分对过热蒸汽干燥影响规律,获得过热蒸汽干燥木材水热迁移数学模型,为优化过热蒸汽干燥工艺提供理论基础。基于以上的研究内容,本文得出以下几方面结论:（1）系统对比了中小径级柚木与成熟柚木区别:宏观结构上幼龄材文理美观性较成熟材差、颜色浅、年轮宽、油脂不丰富;物理力学方面,全干密度较成熟材下降25.3%,全干材体积干缩率较成熟材增加22.8%,顺纹抗压强度较成熟材下降19.5%,抗弯强度降低20.5%,抗弯弹性模量降低15.2%;在微观构造上中小径级间伐材柚木在纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、纤维双壁厚、纤维壁腔较成熟材柚木分别减小了6.0%、4.9%、6.0%、3.6%及10.3%;在化学组分上,中小径级间伐材柚木的纤维素较成熟材降低8.1%,木质素增加4.1%,半纤维素增加4.6%,苯乙醇、1%Nao H及冷水抽提物分别增加11.5%、5.4%及10.1%;在干燥特性方面,中小径级间伐材柚木属于较难干材树种。（2）利用X剖面密度仪获得了过热蒸汽干燥的纵向、径向及弦向三个方向的水分迁移时空分布规律,结果表明:常规干燥在含水率30%时进入减速干燥阶段,而过热蒸汽干燥三个不同方向试件进入减速干燥阶段含水率转换点分别为15%、20%及25%,干燥效率较常规干燥高50-70%;30mm厚径切板和弦切板含水率呈驼峰式分布,初含水率30%弦切板含水率最大差异可达72.01%,径切板最大差异可达70.61%,对干燥影响较大;采用等效扩散系数表征自由水渗流与吸着水扩散,基于遗传算法结合实验数据反算柚木三个方向上等效扩散系数,其中纵向等效扩散系数为:D7)=9.68×10-9(24-2.25×10-9(23+3.46×10-11(22-1.00×10-8(2+9.81×10-9,径向等效扩散系数为:D7)=9.79×10-10(24-6.49×10-11(23+1.84×10-10(22-9.97×10-10(2+4.73×10-10;弦向等效扩散系数为:D7)=1.00×10-9(24-2.63×10-13(23+2.36×10-10(22-1.00×10-9(2+5.24×10-10。（3）利用智能数字压机及温度在线采集系统研究第一边界条件下不同初含水率的柚木升温曲线,其升温过程可大致分为两个阶段,即快速线性升温阶段与减速非线性升温阶段,快速线性升温阶段升温速率是减速非线性升温阶段5-8倍;木材内部温度呈现u型深沟式分布,在120℃情况下,加热初期其内部温差可达70℃,巨大的温差会导致木材产生较大热应力,随着加热时间增加,试件整体温差减小,深沟逐渐消失。利用过热蒸汽干燥时前期升温速率不可太大,要缓慢升温降低木材表层及内部温度梯度,让木材均匀热透,以免产生不必要干燥缺陷;利用乘幂函数来表征含水率及温度对柚木导热系数的影响规律,结合遗传算法推导了木材等效导热系数,结果表明:木材等效导热随着含水率含水率增加逐渐降低,随着温度升高而增加,其函数形式为=(-2.591×10-8W2+2.648×10-8W+3.249×10-9)（0.546W2-0.834W+3.760）。（4）从数学角度上出发简化水分迁移控制方程,并结合第三章及第四章的推导的水分等效扩散系数及热量等效导热系数,构建了了带有移动界面的木材过热蒸汽干燥数学模型,结果表明:采用过热蒸汽干燥柚木时,建议前期预热至85℃以上,后采用110-140℃梯度升温进行干燥,当木材平均含水率达到19%左右时降低过热蒸汽温度,利用湿热耦合效应释放柚木干燥应力,后期提升过热蒸汽温度加快干燥速度,模型预测的温度及平均含水率曲线与实验数据拟合较好;所构建界面蒸发率与体积蒸发率模型可以定量表征移动的水分蒸发界面,预测木材干燥过程中任意位置的温度、含水率、界面蒸发率、体积蒸发率、水蒸气密度及相对湿度的动态变化规律,定量表征木材过热蒸汽过程中最大应力临界含水率,为优化不同树种过热蒸汽干燥工艺提供理论基础。