绿色可持续发展是当今世界发展的主题也是我国坚持的发展理念，风能、太阳能等可再生能源是目前用能的大势所趋，但是对风电、光电等可再生能源的利用存在供需不匹配的局限性，蓄能技术能解决供需在时间与空间上的匹配问题具有重大意义。本文设计了一种三套管相变蓄热换热单元，并对其蓄热与放热特性进行了实验研究与数值模拟优化。
　　本文采用数值模拟比较了三套管与两套管的换热蓄热性能，研究了三套管中相变材料(PCM)的自然对流与换热流体流向对蓄热与放热性能的影响，以此来指导三套管性能测试实验台的搭建。
　　根据模拟研究结果，搭建了三套管相变蓄热换热单元性能测试实验台。采用实验的方式分析研究了三套管相变蓄热换热单元在换热流体不同温度、流量、流态等操作参数影响下的蓄热工况。同时验证了模拟研究结果的可靠性和准确性。
　　本文采用可靠的数值模拟模型模拟了三套管相变蓄热换热单元的放热特性，对换热流体的流速、流态、温度以及PCM初温对放热过程的影响进行了详细的研究分析。在三套管的基础上提出了升级后的四套管相变蓄热换热单元，并采用模拟的方式与三套管结构形式进行了比较分析。最终得出四套管n-Water在较为节省材料的前提下能大大提高换热流体进出口温差和换热效率，将有更好的经济效益，为套管相变蓄热换热单元的研究提供了新的方向。