冷冻干燥是一个复杂的质热耦合多相输运过程。准确地预测湿份在含湿多孔介质中的输运行为依然是一个具有挑战性的课题。本文基于局部热非平衡和/或局部质量非平衡假设,分别建立了局部质量平衡—局部热平衡（LME-LTE）、局部质量非平衡—局部热平衡（LMNE-LTE）、局部质量非平衡—局部热非平衡（LMNE-LTNE）的初始饱和（S0=1.00）/非饱和（S0=0.28）多孔介质冷冻干燥的多相输运数学模型,使用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件平台数值求解动量、热量和质量同时传递的非线性、非稳态偏微分控制方程。模拟结果与课题组发表的文献数据比较,以验证输运过程中平衡与非平衡现象对模型预测结果的准确性。结果如下:数值模拟结果再现了实验条件下甘露醇水溶液的冷冻干燥过程,模拟计算得到的局部质量非平衡—局部热平衡干燥曲线与实验结果最为吻合。多孔介质的特性显著影响LMNE效应与LTNE效应。在低初始饱和度物料中,质量非平衡效应更为贴近实际现象;在初始饱和物料中,热非平衡假设与热平衡假设的差异更明显。因此,局部质量平衡—局部热平衡（LME-LTE）模型能够得到满意的模拟结果;质量非平衡假设较质量平衡假设对模型进行了优化,局部质量非平衡—局部热平衡（LMNE-LTE）模型进一步提高了模拟结果的准确性;局部热非平衡现象在冷冻干燥中不显著,局部质量非平衡—局部热非平衡（LMNE-LTNE）模型在现有条件计算下,适用性较低。温度与饱和度的分布密切相关,冷冻干燥是一个质热耦合的传递过程。在典型操作条件下,初始非饱和物料的相对干燥速率较大,预制孔隙有利于加快干燥速率。同时,对干燥过程的特性变量,分析影响因素,其与初始饱和度数值、孔径、饱和度变化有关。由传质速度与雷诺数的量级可知,对流传热占次要位置。控制非饱和物料干燥率的因素是传热。控制饱和物料干燥速率的因素是传质。