微波干燥技术是利用微波这一特殊波段所具有的一些特性以及它与被干燥物料耦合来产生热量，从而使物料失水，达到干燥的目的。独特的干燥机理，决定了其具有效率高、耗时短、能源利用率高、低污染以及优良的产品质量等特点，自上世纪四十年代产生以来，经过几十年的研究和实践，理论研究获得长足进步，应用范围也日趋广泛。　　微波干燥技术作为一种新型的干燥技术有着诸多的优点，但是采用传统的实验方法研究物料干燥工艺以及干燥机理，不仅工作量大，而且无法准确得到物料内部热量、质量(水分)传递的瞬态变化特征，这主要是因为温度测量装置会干扰电磁场及温度场。基于此，本研究采用数值模拟方法研究微波干燥中食品物料内部微波吸收功率、温度、水分含量的分布，以及不同的微波干燥条件对物料干燥的影响，并对模拟结果进行实验验证。主要研究内容及结论如下：　　1.建立了微波干燥中物料内部热质传递的物理模型及数学模型基于电磁学、传热学及化工传递理论，建立了微波干燥过程中物料温度、质量(水分)变化的数学控制模型，以及干燥边界的数学控制模型。建立了微波炉内圆柱状、块状物料的干燥物理模型。　　2.研究了不同微波能计算方式对干燥过程的影响在相同的微波干燥条件下，分别利用了Maxwell方程组和Lambert定律预测不同尺寸(半径13mm，高度16mm；半径60mm，高度20mm；半径80mm，高度20mm；半径100mm，高度20mm)的圆柱状物料的微波吸收功率随半径的变化情况。结果表明：当物料半径大于入射深度(Dv=14mm)时，利用Maxwell方程组和Lambert定律预测得到的微波吸收功率随r/R变化趋势一致。随着物料半径的增加，当物料半径远大于入射深度时，利用Maxwell方程组和Lambert定律预测得到的微波吸收功率最吻合。　　3.模拟研究了微波干燥过程中物料主要状态参数的分布特征在相同的微波干燥条件：初始温度为292K、水分含量为4.139kg/kg d.B(80.54％湿基)，微波频率为2450MHz下，考察圆柱状物料(半径13mm，高度16mm)，块状物料(长、宽、高均为20mm)，单位体积吸收微波功率的分布和物料温度、水分含量的分布，以及温度、水分含量、失水速率随时间的变化情况。结果表明：干燥过程中，物料的微波吸收功率在中心处最高，且由内部向外部减小，块状物料微波吸收功率的最大值为2.123×107W/m3，大于圆柱状物料的最大值2.06×107W/m3。物料的温度由物料的内部到表面逐渐减小，水分含量变化趋势与之相反。干燥初期，表面点水分含量变化很小，中心点水分含量变化很大，且中心点的水分含量小于表面点。随着干燥的进行，表面点和中心点出现一拐点，中心点的水分含量开始低于表面点，而且中心温度与表面温度的差距越来越小。且在干燥初期，中心点与表面点的失水速率呈波浪状分布，干燥中后期，二者失水速率随时间的变化趋势与物料整体的变化趋势一致。　　4.模拟研究了微波干燥中物料热质传递的影响因素模拟研究了圆柱状物料(C1：半径13mm，高度16mm；C2：半径20mm，高度13mm；C3：半径30mm，高度13mm)，块状物料(R1：长20mm，宽20mm，高20mm；R2：长40mm，宽20mm，高20mm；R3：长60mm，宽30mm，高20mm)，在微波功率P=360W、540W、720W，微波频率f=2450MHz、915MHz干燥条件下，整个物料平均温度、平均水分含量、失水速率随时间的变化，耗电量随含水量的变化。结果表明：功率越大，物料温度上升的越高，达到恒温期的起始温度越高，而恒温持续的时间越短。且含水率越低，干燥到相同含水量所需时间越短。块状物料功率增加1倍，耗电量减少0.2-0.3倍；在干燥初期，物料的含水量较高，不同微波频率对物料的耗电量几乎没有影响。随着干燥的进行，含水量降低，频率对物料的耗电量有影响，但是也不明显；物料尺寸越小，温度上升越快，达到恒温期的起始温度越高，干燥时间越短。块状物料的尺寸增加1倍，耗电量增加0.1倍。　　5.对数值模拟得到的代表性结果进行实验验证采用与数值模拟相同的干燥条件，对圆柱状土豆(半径13mm，高度16mm)，块状土豆(长、宽、高均为20mm)进行了微波干燥实验，测试了土豆的水分含量及失水速率，并将实验测试结果与数值模拟结果进行了对比、分析。结果表明：在不同时刻观测到的圆柱状物料、块状物料的水分含量实验值与模拟值在趋势上均具有较好的一致性，两种物料的实验值与模拟值最大偏差分别为25％、18％，说明了本研究采用数值模拟得到的结果是合理、有效的。