干燥是工业生产中的重要环节,近年来微观尺度的干燥有重大进展,对于传热传质的机理研究有重大意义。但目前的研究普遍建立在各向同性的假设之上,对于各项物料的传质过程这些数学模型不能准确预测,因此建立各向异性传质的数学模型探寻其规律在理论和实际中都有重大意义。本文采用真空干燥和真空冷冻干燥两种技术手段,针对各向异性物料的传热传质过程做了系统的研究。在真空干燥方面：建立了各向异性物料干燥的三维模型,利用理论推导的方式给出空间三个方向传质系数的比值。建立了各向异性物料干燥的二维模型,以芹菜作为干燥对象,采用其物性参数用COMSOL进行了模拟求解,得出温度、水分分布,干燥曲线等特性参数的变化规律。模拟中还分析了真空度、内热源功率等因素对各向异性真空干燥的影响,得出了各向异性物料真空干燥的传质动力主要是内部浓度梯度,芹菜切片最佳的干燥工艺参数是100Pa、内热源功率为3KW。通过各向异性物料真空干燥的实验观测,发现当物料内部纵向水分扩散系数是横向的6倍时,模拟与实验观测吻合程度最好。在各向异性物料真空冷冻干燥的研究中,本文构建了二维各向异性物料传质的数学模型,并对其进行了解析求解,得出了一种各向传质系数的计算方法。为实验测量各向异性物料真空冷冻干燥的传质系数,本文设计并搭建了低温显微真空冷冻干燥实验台,开发了相关的数据采集系统。创新了一种实验测量各向异性真空冷冻干燥传质系数的方法,即采用Motic Images Advanced3.2对实验图像进行后处理,计算不同时间段的纵向传质速率和横向传质速率。在真空干燥和真空冷冻干燥实验中,为了实现蒸发边界和升华边界的可视化,本文经过多次实验配置了氨水酚酞混合液,成功观测到了干区与湿区的边界,这种手段有利于研究人员深入探讨微观尺度的干燥的研究,有助于我们理解干燥过程中物料内部传热传质的机理。