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纤维多孔介质内的热湿传输过程广泛存在于纺织、军事、医药、生物、建筑等应用领域。目前,国内外针对纤维多孔介质湿分传输强化的研究主要通过机械旋转和加温干燥,但是这些强化技术普遍存在湿分脱除效率不高、对物料结构损伤较大和能耗消耗较高的问题。因此,研究纤维多孔介质对流干燥过程的热湿迁移机理,寻求更加有效的强化方法具有重要的理论意义和实用价值。近年来,超声波技术能够强化多孔介质中的热湿迁移过程已被很多实验证实,并在食品干燥、污水处理、除湿剂再生等领域显示出重要的应用前景,但是超声波对纤维多孔介质内热湿传输的影响鲜少涉及。因此,本文尝试将超声波技术应用于纤维多孔介质内的热湿传输过程,系统的研究了超声波在纤维多孔介质内的传播对微观结构和热湿传输过程的影响。本论文的主要研究内容及结论如下:（1）开展了纤维多孔介质对流干燥试验和模拟研究,通过试验测定了不同干燥介质参数和物性参数下的干燥曲线,并数值模拟了不同干燥阶段的纤维多孔介质内部速度、温度及湿度场分布,便于后续与超声波辅助干燥研究进行对比分析,结果表明:纤维多孔介质的干基含湿率降低至0.5时,干燥过程从恒速干燥阶段进入降速干燥阶段;在由外部阻力控制的恒速干燥阶段,边界层理论可以较好的描述该过程,改变干燥介质参数可以显著提高其湿分传输速率;在降速干燥阶段,干燥过程由扩散过程主导,且不同时刻,不同高度处的速度场、温度场的分布可以较好的解释湿度场的变化趋势。（2）明确了超声波场的基本物理量和作用机制,然后进行了超声波在多孔介质中传播的研究:基于Helmholtz方程求解了超声波在多孔介质中传播产生的声压分布,然后基于Biot理论建立了超声波在多孔介质中的传播模型,求解了频率和声强对多孔介质形变的影响规律:频率主要影响形变的分布趋势,声强则决定多孔介质内的声压和形变大小,且声强越大,多孔介质内的声压越大,形变越显著,但是由于超声波传播引起的形变远小于其本身尺寸。（3）设计并搭建了超声超声波辅助纤维多孔介质对流干燥试验台,试验测定了不同超声波频率、功率工况下纤维多孔介质对流干燥过程的干燥曲线,同时对不同干燥介质参数和物性参数对超声波作用效果的影响进行了探究,并建立了超声波辅助纤维多孔介质对流干燥热湿耦合迁移过程的数学模型,结果表明:超声波辅助纤维多孔介质常温风对流干燥时,部分湿分直接以液相的形式被直接脱除,从而整个过程呈现降速干燥;随着频率增加,对超声波的吸收系数增大,但是传播过程的衰减也增大,因此超声波对湿分传输的强化作用无明显变化;随着功率增大,超声波对湿分传输的强化作用呈现非线性增强,湿分有效扩散系数增大;当试验工况不利于干燥过程的进行时,例如降低干燥介质的流动速度、温度,增大干燥介质的相对湿度、物料厚度及初始含湿量,超声波的作用效果被强化;采用响应面法优化了试验参数,在设定工况范围内,超声波参数为20kHz、179W,干燥介质参数为5.73m/s、24.43℃、51.8%RH,物料参数为3kg water/kg dry solids、0.54cm时,超声波辅助纤维多孔介质对流干燥的试验可达到最佳运行工况;在干燥过程中,同一时刻,沿着湿分传输方向,温度逐渐升高,液相的传输速率逐渐增大,含湿量逐渐降低且湿分的变化速率增大;同一高度位置处,随着干燥过程的进行,温度逐渐升高,液相传输速率减小,含湿量逐渐降低且湿分的变化速率减小。（4）对超声波处理后的纤维多孔介质的微观孔隙结构进行显微观察并进行统计分析和分形描述,然后研究分析了孔隙结构变化对传质特性的影响:纤维多孔介质的平均孔径尺寸、最大分布率尺寸、孔隙率、表面分形维数随着超声波功率的增大和预处理时间的增长呈现非线性的增大;当630W的超声波功率预处理40min之后,孔隙结构变化近似达到最大幅度;孔隙结构变化导致了传质速率的提高,经630W的功率预处理30min之后的样品,干基含湿率从3降低至0.5所需耗时从690min减少至504min,湿分有效扩散系数从7.2265×10-9m2/min增大到9.04×10-9m2/min。本文工作较为系统地研究了超声波辅助常温风对流干燥纤维多孔介质的过程,分析了超声波在多孔介质中的传播机理,探索了超声波对纤维多孔介质微观结构及传质速率的影响,为发展超声波强化纤维多孔介质内部热质传输技术提供了理论支撑和技术支持。