能源极大地决定着人类生存状况及社会发展程度。化石能源的短缺和日益严重的环境问题迫切地要求全人类积极探寻清洁可再生能源。太阳能拥有诸多优点,如：来源途径广、干净不产生污染、可就地利用、用完可循环再生等。塔式太阳能热发电技术作为太阳能利用的一个重要研究方向,具有发电容量大、发电成本相对低、系统结构简单等优点,因此具有广阔的商业前景。本文首先对塔式太阳能吸热器系统进行了管内流动及传热特性的理论分析,并基于此设计搭建了小型的塔式太阳能热发电吸热器系统实验台,对腔式吸热器的温度场及工质在管内的温度分布进行了测量。并建立了相应的数学模型,用于计算腔式吸热器的各项热损失及正反向热效率,研究了入射辐照强度、入口流量、环境风速、加盖玻璃盖板、吸热器形式等因素对腔式吸热器热性能的影响规律。同时,本文建立了对应的数值模拟模型,通过UDF自定义将热流密度在吸热面内的分布关联式编译为模拟计算模型的热流密度边界条件,研究非均匀热流密度条件下,吸热器的温度场及热效率分布规律,并得出了太阳能入射辐照强度、工质入口流量、工质入口温度、环境风速等因素对吸热器热性能的影响规律。最后,本文通过对比分析实验及数值模拟的结果,互相验证两者结果的可靠性。综合实验及模拟研究可知：聚光型热流密度在吸热面内整体呈高斯分布；太阳能入射辐照强度的减弱、工质入口流量的增加及入口水温的降低会引起吸热器热效率的增大；加盖玻璃盖板能有效减小环境风速对吸热器热性能的影响,但要综合考虑玻璃盖板的透光性、经济性、安全性及便于安装性。并提出了日后科研内容的重心和目标。