熔盐储能在清洁能源取暖、新能源废弃电力利用等方面具有明显优势。在熔盐加热技术中,感应加热技术伴热温度大、加热效率高,在熔盐储能领域具有广泛的应用前景。为解决因管道中熔盐凝固造成的冻堵问题并提高系统加热效率,本文在深入分析熔池传热特性和流动规律的基础上,对多物理场分布规律进行系统研究,基于等效电路模型,明确熔池等效阻抗的变化规律,总结出熔池多物理场、加热功率及效率的影响因素,为优化熔盐加热的工艺参数提供理论依据。本文研究通过理论分析、数值模拟及实验三部分进行,主要包括以下内容:根据熔盐加热模型,建立二维轴对称多场耦合模型,通过不同工艺参数下的仿真模拟,得到熔池内电磁场、热场与流场的分布规律及固液分界面的变化规律。研究结果表明,磁场强度与电流强度呈正相关,与熔池半径呈负相关;熔池温度与电流强度、激励频率及熔池几何形貌呈正相关,在熔池集肤层内与感应线圈等高处温度最高;熔池内存在强烈流动,最大流动速度位于熔池集肤层附近;熔池固液分界面与电流强度、激励频率及熔池几何形貌有关,随着电流强度、激励频率、熔池高度及半径的增大,固液分界面向熔池上表面靠近坩埚壁处移动。根据线圈感应加热模型,建立串联等效电路模型,通过对比理论计算与数值模拟结果,验证理想模型的合理性,并明确激励频率、熔池几何形貌及电导率与熔池等效阻抗之间的函数关系。研究表明,熔池等效电阻与激励频率的二次幂呈正相关,与熔池高度呈线性相关,近似与熔池半径的三次幂呈正相关,与熔池电导率呈倒U型关系。两匝短线圈电路模型的理论计算与数值模拟结果表明,短线圈模型较为精确。利用参数辨识法求解出变压器电路模型的熔池电感、互感、等效电阻及耦合系数,结果指出,串联等效电路及变压器等效电路两种模型均可描述熔池负载变化。在不同条件下进行感应加热氯化钠实验,对熔池功率、等效阻抗、加热效率、谐振频率及总电感进行分析。实验结果表明,熔池等效电阻、加热功率及谐振频率与熔池高度呈正相关,系统总电感与熔池高度呈负相关,熔池等效电阻与电流强度无关,系统总电感与电流强度呈负相关,加热效率、谐振频率与电流强度呈正相关。