雾滴中的溶剂（通常是水）蒸发而形成干颗粒，它同时也包含有传热和传质过程。雾滴和干燥空气之间的接触，其热量以对流的方式，由空气传递给雾滴，蒸发的湿分以对流的方式，穿过围绕各个雾滴的边界层，进入到空气中。
雾滴离开雾化器的速度，与周围空气的速度不同，因此，除了同时进行热量和质量传递之外，在雾滴和周围空气之间，还有一个动量传递。
热量和质量传递速率，是温度、湿度和围绕每个液滴的传递特性的函数。它也是液滴直径和液滴与空气之间的相对速度的函数。
湿分在从接近恒速率下开始迁移，保持恒定的液滴表面积和恒定的液滴表面蒸汽压，这是第一干燥阶段，或称恒速干燥阶段。后面是湿分迁移速率下降，一直到完成干燥任务，这是第二干燥阶段，或称降速干燥阶段。
在干燥第一阶段，液滴中的大部分湿含量被蒸发掉。在充分的速率下，湿分以毛细血管和扩散的机理，由液滴内部迁移至表面，维持表面饱和状态。迁移的控制，决定于溶液、悬浮液、和乳浊液的液滴中的固体性质。湿球温度代表液滴温度。蒸发速率，可以认为是恒定的。
在喷雾干燥机的操作中，液滴从一接触干燥空气就开始进行蒸发，湿分迅速进入到空气中，使空气温度下降，这样，就降低了传热推动力，即使维持表面饱和状态，但蒸发速率开始下降。
湿分迁移，降低了液滴的湿含量，当表面的迁移速率变为干燥速率控制因素时，表面湿度不能维持，干燥速率下降，即进入降速干燥阶段。湿分迁移速率，受到周围空气的温度、湿度和液滴（溶液、乳浊液和悬浊液）组成的影响。
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