本文系统地分析了具有电介质核心非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程耦合传热传质的物理机制,提出了具有电介质核心微波冷冻干燥过程中物料内部存在两个升华界面的新观点,并指出该方法可以加速干燥这一新思路.在此基础上,建立了一个符合实际情况的双升华界面模型,推导出了相应的传热传质方程组.同时,本文也对不同冷冻条件下干燥时物料内的不均匀温度分布进行了实验研究,为实际冻干过程提供了理论依据和分析方法.计算针对物料的不同形状,分别采用了直角坐标系、柱坐标系和球坐标系,编制了计算具有电介质核心的微波冷冻干燥过程耦合传热传质的通用计算程序(MWFD).运用变时间步长的有限体积法,对双升华界面模型进行了数值模拟.对包括电介质损耗系数、物料的初始饱和度及电场强度等在内的变工况下非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程进行了计算,分析了各个参数对干燥过程的不同影响,同时对不同坐标系下的数值计算结果进行了比较.建立了研究不同冷冻条件下对溶质不均匀分布的实验装置,以实验的方法对不同冷冻条件下溶质的分布进行了大量的实验研究,获取了大量的实验数据.主要通过在光学显微镜下观察样品在不同的冷冻条件下的冷冻过程进行了分析,所得结论对微波冷冻干燥起着重要的指导作用.