板式和管壳式相变储热换热器是相变储热换热器研究的热点。但是,目前对这两种储能换热器强化换热的机理性研究还不够；对储/释热的工况影响研究单一；相变材料组合(m-PCMs)的无量纲化研究也鲜有报道；将相变储热换热器真正应用到实际的工程,来对工业余热进行回收利用的事例更是少之又少。本文主要针对以上问题,从换热器结构、相变材料组合和换热工况三个方面对锯齿板式和管壳式相变储热器的换热情况进行模拟研究,并根据管壳式换热器机械强度高、拆卸方便等特点,设计了新型的管壳式相变储热换热器,并通过高低温换热器串级回收柴油机余热。对锯齿板式相变储能换热器的相变传热问题建立数学模型和定解条件,并与实验结果进行对比,验证了模型的可靠性。分析了锯齿板的形貌对锯齿板相变储能换热器储热性能的影响,并通过相变材料组合强化锯齿板相变储能换热器的换热性能,研究了相变温度对换热的影响。提出能量百分数概念,并对相变材料组合的储/释热参数进行了无量纲化。提出进口功率边界条件,系统分析了在一定进口功率条件下,进口温度和进口速度对锯齿板式相变储能换热器换热的影响；并研究了在给定进口功率条件下,周期性变化的进口速度的周期性大小和振幅大小对锯齿板式相变储能换热器的影响,得出锯齿板相变储能换热器具有优良的“稳温”性能。对管壳式相变储能换热器的相变传热问题建立了数学模型和定解条件,通过与实验结果对比,验证了选取模型的可靠性。分析了相变材料管的排列方式对换热的影响,并用梯级储热的形式来提高热量的回收率。研究了在一定进口功率的条件下,进口温度和进口速度对梯级储热的管壳式相变储能换热器换热的影响；并研究了周期性变化进口速度的周期性大小和振幅大小对梯级储热的管壳式相变储热换热器的影响,得出管壳式相变储能换热器也具有良好的“稳温”性能。搭建了柴油机余热回收实验平台,设计了新式高/低温管壳式相变储能换热器,研究了储/释能过程中换热器内部的温度变化情况,并通过热力学第一定律和(火积)原理分析了其储能过程,发现管体的储能效果不能忽略。