玻璃窗具有采光、通风、美观等优势,广泛应用于建筑围护结构。然而,其高透光和弱热惰性等特点,不仅影响室内光热环境,而且导致窗能耗显著高于其它部位。玻璃窗内嵌半透明相变材料石蜡可改善其热工性能,但因石蜡热导率低、相变时间长,造成蓄/释能效率低,制约其光热利用效果。添加高热导率纳米颗粒可提升石蜡传热性能并可调控太阳能光热传输过程,但受颗粒种类、浓度、粒径等参数影响很大。通过优化纳米颗粒参数控制太阳能在含纳米颗粒石蜡玻璃窗内光热传输过程,是实现其太阳能高效利用、提升玻璃窗蓄热性能和降低建筑能耗的有效手段之一。本文以含纳米颗粒石蜡玻璃窗为研究对象,开展了含纳米颗粒石蜡玻璃窗光热利用研究。首先,实验获取了含纳米颗粒石蜡物性参数,并以此作为基础数据,通过FLUENT建模与仿真对比分析添加纳米颗粒前后含石蜡玻璃窗的传热性能,验证纳米颗粒在改善含石蜡玻璃窗传热方面的可行性;其次,为便于工程计算和参数优化,建立含纳米颗粒石蜡玻璃窗一维光热传输模型,研究颗粒种类、浓度、粒径和相变层厚度等参数对其光热利用的影响规律,并对该类参数进行优化;最后,从能耗水平、经济性、投资回收期和环保效益等方面评估了含纳米颗粒石蜡玻璃窗的效益性能。具体研究内容如下:1)基于“两步法”制备了不同颗粒种类、浓度和粒径的含纳米颗粒石蜡样品,实验测量固、液相下样品的热导率和透射光谱,并利用“双厚度法”反演获取了含纳米颗粒石蜡的折射率和吸收系数等光学常数,为含纳米颗粒石蜡玻璃窗二维传热模拟提供了物性数据;2)建立含纳米颗粒石蜡玻璃窗二维非稳态传热模型,根据外界环境工况自编UDF,通过仿真研究了不同季节、日环境连续时变因素下添加纳米颗粒前后含石蜡玻璃窗传热性能的影响规律;3)为突出物理本质和简化计算需求,建立了含纳米颗粒石蜡玻璃窗一维“辐射-导热-相变”耦合光热传输模型,分析了颗粒种类、浓度、粒径及相变层厚度等参数的影响规律并对参数进行优化;4)基于优化结果,研究了含石蜡玻璃窗添加纳米颗粒前后的能耗水平、经济性、全生命周期内投资回收期和环保效益等对比效果。本文研究成果丰富了含纳米颗粒石蜡材料的基础物性数据库,证实了纳米颗粒在改善含石蜡玻璃窗光热性能方面的优势,优化了颗粒浓度、粒径和相变层厚度等参数,评估了能耗水平、经济性、投资回收期及环保效益等潜力,可为含纳米颗粒石蜡玻璃窗工程应用与发展提供科学参考,为实现建筑降耗节能、改善室内光热环境提供指导方案。