相变储能技术可以实现木材的“绿色、节能”干燥。相变传热问题属于非线性问题,可采用数值方法进行求解,有助于深入了解相变过程的细节特征,推动木材干燥的节能减排。本课题利用热焓法,以石蜡胶囊为研究对象,主要对不同尺度上的相变胶囊以及纳米Al₂O₃强化传热进行了数值模拟研究,同时也研究了添加相变胶囊的干燥窑墙体的传热特性。主要研究内容与结论如下:首先,构建了石蜡胶囊的熔化传热模型,分析了胶囊粒径、壁面温度等因素对胶囊熔化传热特性的影响。结果表明减小胶囊粒径、升高壁面温度会减少芯材完全熔化所需的时间。粒径小于500μm,芯材中的自然对流可忽略不计。石蜡微胶囊的壁材导热系数和壳层厚度在一定范围内对芯材的相变过程有一定影响。并拟合得到了芯材完全熔化时间与粒径、壳层厚度的关系式及其适用范围。以纳米Al₂O₃为改性剂,根据改性剂的分布形式,建立了两种改性石蜡微胶囊的熔化传热模型。探究了改性剂的粒径、数目等因素对石蜡微胶囊熔化传热特性的影响规律。发现选择导热性高的改性剂可以缩短石蜡完全熔化的时间,且导热系数存在临界值。增大改性剂的粒径及数目,微胶囊的平均储热速率和芯材液化速率均随之增加。改性剂分布在壁材中,微胶囊的储热能力最佳。并拟合得到芯材完全熔化时间与改性剂的粒径、数目的关系式及其适用范围。建立了相变微胶囊储能墙体传热模型,研究了改性石蜡微胶囊对木材干燥窑墙体传热的影响,讨论了相变层厚度等因素对相变微胶囊储能墙体传热特性的影响,发现改性石蜡微胶囊对墙体传热有“削峰移谷”作用。增大相变层厚度和相变潜热,墙体内节点的温度变化速率减小,提升了墙体的隔热性。相变温度降至325K时,相变层厚30mm的墙体可实现材料利用率最大化。本课题利用数值模拟方法研究了不同尺度的石蜡胶囊传热,以及石蜡微胶囊的改性与应用,为石蜡胶囊的优化设计与高效应用提供了理论指导,有助于木材干燥作业的节能减排。