我国拥有丰富的太阳能资源,具有发展太阳能热发电事业的有利条件,相变蓄热技术作为解决太阳能热发电不连续性缺陷的关键,成为了当今的研究热点,设计合理高效的相变蓄热装置更是重中之重。因此,本文对太阳能热发电系统中蓄热装置传热性能进行了研究。本文选取了铝硅合金高温相变材料和陶瓷钢铁复合封装材料,以双层壁蓄热单元和高温蓄热装置为研究对象,利用FLUENT软件对其热性能进行了模拟研究。首先,在保证蓄热量的前提下,应用第3类边界条件,模拟双层壁蓄热单元不同管径下的蓄热特性,在得到温度和液相率的变化曲线及云图分布的同时,讨论了自然对流对相变过程的影响。其次,引入傅立叶数、斯蒂芬数、雷诺数等无量纲数,建立整个蓄热装置的物理模型和数学模型,对不同参数下太阳能热发电系统中蓄热装置的传热性能进行了模拟计算,通过最小二乘法原理对换热准则式进行了拟合,并与现有经验公式进行了对比。最后对蓄热装置进行了实验设计,对实验系统和实验方案进行了阐述说明。本文的模拟结果表明适当减小蓄热单元管径可以提高传热效率。在相变过程中,自然对流可以起到加快熔化,减缓凝固的作用。熔化过程中液相率和傅立叶数存在增函数关系,而凝固过程则相反。斯蒂芬数和雷诺数增大,可以提高蓄热性能,但在实际应用中应有一定的限制。本文的研究及分析设计,为太阳能热发电系统蓄热装置的优化设计提供了重要参考价值和理论依据。