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Al-Cu-Si系合金相变潜热值比较大,是极具应用潜力的一种相变储热材料。为了探究其在服役时的性能,有必要对其高温抗氧化性以及与容器兼容性进行测定和分析,并通过数值模拟对其相变传热特性进行研究。本文首先将Al-30Cu-5Si样品在600℃下进行不同时长的恒温氧化,通过金相显微镜、EDS、XRD等分析其质量、物相及组织变化,得出其氧化规律和氧化机理。将容器材料304不锈钢试样浸入Al-Cu-Si的铝合金液体中,进行不同时间的恒温腐蚀,通过分析不同条件下304不锈钢的质量变化,研究了304不锈钢在Al-Cu-Si的合金液中的腐蚀特性,并通过金相显微镜、电火花光谱仪、EDS、XRD等对不同条件下不锈钢试样的组织、界面成分和铝液成分进行了分析。结果表明:经过96h的氧化,Al-30Cu-5Si合金氧化速率越来越小,氧化率越来越大,氧化率从0.046%增加到0.075%,氧化速率从1.54×10-5g·cm-2·h-1降到0.60×10-5g·cm-2·h-1;Al-30Cu-5Si合金的高温氧化过程会伴随着Al2O3和CuO的生成,其中基体表面Al氧化速率较快,Cu氧化的速率较慢,而Si几乎未发生氧化。经过168h的腐蚀,不锈钢在Al-4Si合金液的腐蚀速率从7.926×10-3g·cm-2·h-1降低到2.262×10-3g·cm-2·h-1,不锈钢在Al-30Cu-5Si合金液的腐蚀速率从4.894×10-3g·cm-2·h-1降低到1.406×10-3g·cm-2·h-1,不锈钢在Al-30Cu-10Si合金液的腐蚀速率从3.353×10-3g·cm-2·h-1降低到1.212×10-3g·cm-2·h-1。随着Al-Cu-Si合金液中Si含量的增加,相同时间下,304不锈钢在铝液中腐蚀量减少,腐蚀速率降低。Si、Cu不影响Al在Fe基体中的扩散,合金中Al含量的变化影响铝液的腐蚀性。对中心带有换热管的方形和圆形相变蓄热单元内Al-30Cu-5Si合金的熔化与凝固过程进行数值模拟分析,通过分析相对应的温度场分布图、速度流场分布图、相界面分布图以及液相率曲线,得出了相变蓄热单元内Al-30Cu-5Si合金熔化过程和凝固过程的规律,分析了两种蓄热单元内Al-30Cu-5Si合金熔化与凝固过程中传热特性的差异,并研究了换热温差和换热管直径对方形和圆柱形相变蓄热单元内熔化过程的影响。结果表明:方形和圆柱形相变蓄热单元内Al-30Cu-5Si合金熔化初期熔化速率比较慢,熔化中期熔化速率先增加后保持不变,熔化后期熔化速率减少,凝固过程凝固速率逐渐降低。熔化初期和熔化后期的主要传热方式是热传导,熔化中期的主要传热方式是自然对流。随着换热温差从155K增加到205K,Al-30Cu-5Si合金在方形蓄热单元内的熔化时间从374s缩短到326s,在圆柱形蓄热单元内的熔化时间从403s缩短到352s;随着换热管直径从20mm增加到40mm,Al-30Cu-5Si合金在方形蓄热单元内的熔化时间从374s缩短到225s,在圆柱形蓄热单元内的熔化时间从403s缩短到151s。其中换热管直径对圆柱形相变蓄热单元内合金熔化过程影响较大,换热温差对二种蓄热单元的影响程度差别不大。