干燥作为传统加工的单元操作之一，能够有效地延长产品货架期，保持产品品质，但干燥处理过程能耗较大。真空冷冻干燥被外界认为是干制品营养价值保留最高，外形收缩褐变率最低的加工方法，由于这种干燥需要加入真空泵等设备以维持真空环境，并且需要提供-40℃的低温环境，所产生的能耗和成本较高，因而主要运用于产品质量要求较高的物料中，不适用于工业化推广应用。常压冷冻干燥因兼有高效节能和产品品质高的特点，一直是国内外相关学者研究的热点。然而，在常压下进行冷冻干燥常常存在升华速率低，冰晶易融化的缺点，极大的限制了该干燥技术的发展。常压冷冻干燥过程的研究非常复杂，目前主要集中在物料质热传递过程及其影响因素中，深入研究该过程显得十分困难。计算流体力学作为解决复杂流体流动问题的重要工具，对丰富和完善物料干燥的质热耦合传递理论很有必要。因此，结合计算流体力学探索多种除湿模式以克服上述不足显得尤为必要。　　本研究主要内容包括：⑴在常压冷冻干燥的基本原理以及多孔介质各参数的基础上，根据干燥仓内流体流动和多孔湿物料干燥过程中物理量的变化情况，运用计算流体力学的原理，在连续性方程、动量方程和能量守恒偏微分方程组的基础上，建立了二维非稳态流场和多孔介质区域的控制方程，从而为研究常压冷冻干燥过程中物料质热传递及干燥仓内物理场变化奠定理论基础。⑵将研究物料看作是均匀同向性的冷冻多孔介质，利用ANSYS ICEM CFD软件对常压冷冻干燥工况建立二维几何模型并对其进行网格划分，调用软件中的多孔介质模型和多相流模型，通过有限体积法迭代求解不同入口空气风速（分别为1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s）以及辐射温度（分别为283.15 K、288.15 K、293.15 K）下冷冻物料内部水分比及中心温度随时间的变化，分析得出最佳组合参数。研究最佳干燥条件下不同干燥时刻的速度场、温度场、压力场以及多孔介质干区迁移界面变化规律。⑶采用数值模拟分析得出的最优参数组合进行试验验证。论文选取冷冻苹果片（冷冻温度253.15 K）为研究对象，试验参数设置为最佳参数组合状态，即：入口风速为2.5 m/s，入口温度为263.15 K，辐射温度为283.15 K。在该试验条件下做3次平行试验取平均值，绘制出物料水分比和内部中心温度随时间变化的曲线图。通过物料内部含水量变化和中心温度的变化对模型进行验证，结果表明试验值与模拟值吻合较好，所建模型适用于多孔介质的冷冻干燥。