多孔介质干燥过程的模型模拟一直是当今干燥研究的热点。然而多孔介质内部结构复杂、种类繁多，难以建立能较好地描述物料内部传递过程的模型。传统建立在“连续介质假设”基础上的模型模拟的结果常常与实际干燥过程相差甚远。为了更加合理地描述多孔介质孔隙内热量和湿分的传输规律，揭示孔隙结构参数和宏/介观因素对干燥过程的影响，本文采用不连续介质模型的方法，构建了二维不规则孔道网络模型。 实验测定了冻干土豆的孔隙密度、孔隙率、孔隙直径分布、孔隙配位数和表面孔隙分维等特征参数。其中表面孔隙分形维数通过运用分形几何学分析多孔介质的表面特征求得。构造了与冻干土豆表面孔隙分维相同的二维分形孔道网络模型。结合其他参数，实现将分形孔道网络模型与实际多孔介质的对应。 基于二维多孔介质分形孔道网络，建立了孔隙尺度多孔介质干燥数学模型。数学模型中考虑了孔隙内的毛细效应、Kelvin效应以及孔隙的收缩对热质传递的影响。 提出了分形模型不规则传热、传质网格的划分方法，在此基础上对传质方程、传热方程进行有限差分，求解得到模型内的相分布、温度场、湿分场。采用面向对象方法，基于VisualC++编写了多孔介质分形孔道网络干燥模拟软件。该软件由前处理、干燥模拟以及后处理模块组成，可读取各种二维模型，进行边界条件、初始条件的设置，完成干燥模拟。并能实时显示、记录并分析相关数据。 进行了实际多孔介质(新鲜土豆切片)热风对流干燥实验，得到了干燥曲线、温度曲线、湿分场和温度场。 利用分形孔道网络模型与规则孔道网络模型，进行了土豆切片干燥模拟。模拟结果与实验结果比较表明：孔道网络模型能更好地描述实际多孔介质干燥过程中的热量、质量传递过程；分形模型模拟的干燥曲线比规则模型更接近实验曲线。这说明分形孔道网络模型模拟多孔介质干燥过程具有较为突出的优点。 针对分形孔道网络模型的主要参数以及外部条件进行了模拟实验。结果如下：(1)孔隙率、喉径分布、平均配位数等模型参数对干燥特性有较大的影响。孔隙率越大，干燥速率越大，干燥时平均温度越低；喉径分布不均匀程度越高，干燥时间越长；当喉径分布与实际物料孔隙直径分布相同时，干燥曲线更接近实际；平均配位数越大，干燥时间越长；(2)孔隙面积分形维数的大小与干燥时间无确定关系；(3)对于热风干燥模拟，非稳态温度场模拟的干燥曲线与实际物料的干燥曲线更符合。因此对于非缓慢干燥过程，采用非稳态温度场计算非常重要；(4)一面传热传质模拟结果表明，干燥前沿有沿温度梯度产生的蒸气压力梯度方向延伸的趋势。孔道网络模型模拟的相分布体现了侵入渗流的相分布特征。二面传热传质模拟的干燥时间远小于一面传热传质，其干燥曲线变化趋势更接近于土豆干燥曲线。上述结论对实际干燥生产有一定的应用价值。