农产品干燥技术是提高农产品附加值、保证产品贮存品质的关键技术。近年来,空气源热泵烘干技术以其适应性强、高效节能、对环境友好等优点逐步应用于物料烘干领域。然而,单一烘干设备无法满足多品类农产品烘干需求;空气源热泵供热侧换热器在复杂工况下的热工性能的预测;空气源热泵性能受环境制约较强等都是现有研究仍存在的问题。因此,本文的研究内容包括多烘干工况空气能蒸发器的性能实验与模拟研究、蒸发器翅片表面液膜凝结特性数值模拟、蒸发器临界工况环境适应特性数值模拟等方面。本文取得了如下的成果:1)提出了一种多烘干工况的空气源热泵,可为农产品烘干提供加热烘干、除湿烘干、加热除湿烘干三种工况。实验测试了不同工况下的热泵蒸发器性能。实验结果表明:提升空气流速可以有效提高蒸发器的制冷剂得热量;而降低空气流速,可以提升烘干气流对物料的除湿效果。此外,加热除湿工况可在为制冷剂提供较高热量的同时为烘干箱提供低温低湿的烘干气流。2)建立了双级蒸发器的传热传质数值模型,该模型采用Eulerian Wall Film模型与Species Transport模型耦合的方法研究了空气流动的热质传递问题。模拟结果与实验数据相比,空气温度最大误差为±2℃,空气相对湿度最大误差为±7%。数值模拟结果与实验数据重合良好。3)模拟分析了蒸发器翅片表面的结露特性,得到了翅片液膜的分布规律和环境参数对传质系数的影响结果。结果表明:空气相对湿度增加10%,液膜厚度增厚约65%;液膜温度增加约1.5%。空气流速增加1 m/s,液膜厚度减薄约47%,液膜温度降低约6.7%。翅片传质系数随空气湿度的升高而下降。4)模拟分析了蒸发器的环境适应特性,得到了蒸发器临界工况的运行特性。结果表明:制冷剂蒸发温度升高,蒸发器的得热量和除湿量都减小;蒸发器得热量突变区内,随蒸发温度升高,单位传热温差下的蒸发器得热量急剧减小;蒸发得热量不位于突变区时,单位传热温差下的蒸发器得热量都随蒸发温度的升高而增大;对于蒸发器单位传热温差下的得热量,结霜工况大于非结霜工况。