课题组博士生牟新竹的英文论文《Study on the ultrasound-assisted drying process of deformable porous materials》在2021年05月发表于Journal of Food Engineering期刊。本文通过一系列模拟和实验揭示了超声波辅助干燥可变形多孔材料的强化机理。首先，采用任意Lagrange-Euler有限元方法求解了声-热-力学耦合模型。结果表明，海绵和空化作用导致可变形多孔材料中的有序水分扩散和较大温度梯度。此后，利用场协同原理说明了超声波诱导的协同效应。最后，研究了超声波辐照下的可变形多孔材料中应力和位移的空间分布。结果表明，超声波的力学作用有助于减小多孔材料的形变，从而可以有效地保证样品的形状并减少干燥后的体积收缩。这项研究可以为今后有关超声波增强传热传质的研究提供理论依据，并会推动超声波辅助干燥在食品工程领域中的发展。
图1 有无超声波辅助下的多孔材料干燥后顶面形变对比
图2 超声波辅助干燥过程的能量流及作用机理
