生物質(zhì)燃燒是我國農(nóng)村的傳統(tǒng)用能方式，隨著農(nóng)村供暖以及農(nóng)產(chǎn)品干燥用能需求的不斷增長，生物質(zhì)燃燒具有巨大的應(yīng)用潛力。在生物質(zhì)燃燒時，具有一定含水率的生物質(zhì)顆粒 （約150 mm）往往直接喂入高溫燃燒的爐膛中。有時顆粒外部已經(jīng)開始燃燒，內(nèi)部的水分還會不斷蒸發(fā)而干燥，此時物料表面溫度（300～500℃）遠高于一般干燥工藝的溫度。這種高溫條件下的干燥普遍存在于生物質(zhì)能應(yīng)用（燃燒、陰燃等）[1]，[2]、垃圾焚燒[3]、食品高溫加工及化工等行業(yè)。
　　文獻中對這種高溫條件下干燥過程的計算分析主要采用以下4種模型：①溫度—含水率模型[4]，[5]，即把物質(zhì)內(nèi)部的含水率表達為溫度的代數(shù)式。②擴散蒸發(fā)模型[6]，用擴散控制方程描述水分的蒸發(fā)過程，同時考慮了冷凝作用。③Arrhenius方程模型[7]～[9]，把干燥過程看作多相反應(yīng)，用Arrhenius方程描述。 ④面反應(yīng)模型[10]～[13]，假設(shè)干燥前鋒是一個薄層，傳遞到該層的熱量全部用來蒸發(fā)水分，薄層溫度保持在100℃左右。上述4種模型中，面反應(yīng)模型在數(shù)學表達及數(shù)據(jù)處理上相對簡單，是較為常用的模型。
　　目前，在計算模型的實驗驗證方面，高溫條件下干燥實驗多以生物質(zhì)為原料[12]～[16]，干燥和熱解、燃燒等耦合，不利于分析單純干燥模型的準確性；而僅涉及干燥的實驗，溫度多在200℃以下[3]，[17]，和高溫環(huán)境差別較大。
　　由于生物質(zhì)在高溫條件下的單純干燥實驗難以實現(xiàn)，為了探索高溫條件下濕物料內(nèi)部的干燥過程特性，為生物質(zhì)燃燒、垃圾焚燒過程提供借鑒，本文設(shè)計了可在高溫條件下進行干燥并監(jiān)測物料內(nèi)部特性的試驗裝置，以石英砂為物料，對不同含水率和粒徑的石英砂床層進行干燥試驗，并將試驗結(jié)果與面反應(yīng)模型進行對比