当前食品安全问题越来越受到人们的关注,液态食品比如果汁、酒类等的安全和品质与是否有效杀菌直接相关,传统热力杀菌存在使食品的色泽、味道、组织结构、物理及化学性质发生改变,营养价值下降,甚至产生有毒物质的缺陷。所以作为非热杀菌技术之一的高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)杀菌方法是食品加工行业学者的研究热点,其具有杀菌效果好,无污染、杀菌过程时间短、温度低、能耗少的优点。所以,研究PEF杀菌技术对液态食品加工行业具有深远意义。高压脉冲发生器和处理室是PEF杀菌系统的关键部件,而杀菌效果主要受脉冲发生器输出的脉冲波形特性和处理室内部多物理场(电场和流场以及温度场)分布特性的影响。本课题从这两大主要影响杀菌效果因素方面着手,构建处理室模型,选择COMSOL Multiphysics5.0对处理室进行仿真,为研究性能要求更高的中试规模及工业化PEF杀菌系统提供理论依据。研究PEF杀菌处理一般过程,概述了杀菌处理的关键问题。通过阅读文献,总结了高压脉冲电场杀菌技术的优势与缺点,简单介绍了国内外PEF杀菌的发展和现状以及数值模拟方法的研究基础。研究了PEF杀菌处理机理及影响杀菌处理效果的主要因素为脉冲发生器及处理室的设计提供理论基础,验证数值模拟方法应用于PEF杀菌技术研究的可行性。为优化处理室结构,设计不同绝缘体结构的共场型杀菌处理室并利用COMSOL Multiphysics软件对其进行耦合仿真分析,得出最优的处理室几何结构,利用参数化建模研究绝缘体间距和半径对改进型处理室内部各物理场分布特性的影响,以电场和温度场的均匀度为标准,得出内部物理场分布最优的共场型杀菌处理室绝缘体几何参数。根据自主设计的PEF脉冲电源参数,确定共场型杀菌处理室参数并且在此基础上设计实验验证理论分析的正确性,为实际应用奠定基础。