自然对流换热是在太阳能热发电系统中的高温蓄热储热熔盐罐内主要的换热方式之一。本文主要以数值模拟的手段,在二维、层流和稳态的条件下,研究包括大空间、有限空间在内的单管和管排的自然对流换热问题。通过对大空间内单管表面自然对流的研究,发现圆管壁面的平均努塞尔数随瑞利数的变化趋势与经典的Fand关联式吻合较好。在此基础上,研究了上壁面对单管上方产生热羽流的阻碍而引起发热圆管换热的变化情况,结果显示,瑞利数超过2×10~4时,不影响圆管表面换热状况的无量纲距离不得小于3。对于大空间内交叉排列四根发热管的模拟研究,通过改变发热圆管的纵向距离和横向距离来观察最上端圆管换热的变化状况。结果表明,为保证上管的换热更加充分,无量纲横向管间距和纵向管间距都应该大于2;综合考虑,横向管间距为4纵向管间距为8时,上管的换热效果最佳。以交叉排列四根发热圆管为单元,研究了三列多排发热圆管中间列各管的换热情况,结果发现,受到热羽流速度效应和热效应的共同作用,中间列从下数第二根管的换热比其它管的换热效果更好。最后,封闭腔有限空间内顺序排列和交叉排列管径较大的四根发热圆管,研究不同瑞利数和不同管间距情况下,方腔内高温介质的流动状况和圆管的换热状况。结果表明,瑞利数越大,管间距越大,熔融盐介质的流动的稳定性和温度场分布对称性越差;交叉排列时,上部发热圆管随着管间距的增大,换热效果越差,顺序排列时,上部发热圆管随着管间距的增大,换热效果越好。