相变潜热相对于显热一般数值较大，这使得相变材料有了很好的应用前景。为了解决相变材料在相变过程中产生的液相流动、化学稳定性差、产生气体等问题，利用胶囊化技术将相变材料进行封装，形成固态化的颗粒，使得相变材料的应用、贮存及运输等更加方便。如今已在微观尺度上制备出微米量级的相变材料微胶囊，并且相变材料微胶囊的结构形态也从单一的芯材包覆变化到将多种芯材分别封装在一个壳体中的不同隔室内，形成了多腔结构的相变材料微胶囊。本课题针对多腔结构的相变材料微胶囊在蓄热和释热过程中的热力学特性展开研究。本文采用显热容法建立了单腔、两腔、三腔以及四腔结构的相变材料微胶囊的传热模型，并对其进行了无量纲处理，在此基础上对相变材料微胶囊的蓄热和释热过程进行数值模拟。通过研究多腔结构的相变材料微胶囊在蓄热和释热过程中的温度分布及热流量变化，分析腔体结构以及腔体内隔层材料的导热系数对相变材料微胶囊的蓄热和释热特性的影响规律。针对添加相变材料微胶囊的复合相变材料，提出了能够反映其不平衡热传递过程的双温度模型。双温度模型中相变材料和非相变材料间的热量传递通过表面换热系数进行表征。在相变材料微胶囊的蓄热和释热过程数值模拟的基础上，给出了上述表面换热系数的一种计算方法。采用有限差分法对双温度模型进行数值求解。以添加相变微胶囊的石膏板为例，采用双温度模型分析了其在周期性边界条件作用下的不平衡传热过程。模拟结果表明相变材料微胶囊在建筑墙体中对温度波起到明显的延迟衰减作用，同时此例验证了以表面换热系数表征相变材料微胶囊蓄热和释热能力的合理性。