利用无机水合盐过冷蓄能是解决太阳能等可再生能源不稳定性和间歇性的有效手段,对减少化石能源使用以及提高能源利用率具有重要意义。本文利用机械振动诱发方法,针对水合盐相变材料三水醋酸钠（Sodium Acetate Trihydrate,SAT）凝固特性进行了实验和模拟研究。实验通过两种振动装置诱发圆角蓄热单元内稳定过冷SAT溶液凝固并释放热量,首先利用钢球对单元不同位置进行敲击,总结诱导时间规律并形成触发图谱,其次通过电磁振动装置研究不同振动频率和输入电压下诱导时间的变化规律,并对两种振动装置的作用强度进行测试分析。结果表明:17个敲击位置的触发图谱可分为三个层次,即法兰附近、四周边角和单元中间位置,相应平均诱导时间依次为10.2 s,30 s,50 s,尤其以敲击位置处于法兰和边角之间时诱导时间最短,均在10s内;经作用强度测试,在频率1 Hz下,实验电磁振动装置在单元表面同一位置的振动加速度和位移值约为钢球敲击的1/4;在0～20 Hz内,随着电磁振动频率增加,诱导时间单调递减且变化率整体呈减小趋势,其中20 Hz为较佳触发频率,诱导时间仅为33.3 s;输入电压增大导致振动功率增大,单位时间输入能量增大,诱导时间缩短,输入电压为36 V的诱导时间约是12 V的1/3。进一步,基于AUTODYN软件对钢球敲击后蓄热单元内过冷SAT溶液压力、密度和速度变化进行数值模拟。结果表明:受钢球敲击后,溶液内部出现正负压力波动,一段时间后正压力波幅达到峰值,之后减小趋于平稳,密度变化与压力变化基本成正比例关系,而垂直方向速度变化呈现振荡增加趋势,在压力峰值时刻出现速度最大值为11.667 m/s;经实验得出,钢球诱发成功的临界高度介于0.4～0.5 m,取高度为0.45 m时,模拟单元中心位置溶液压力峰值为5.322 kbar,与理论计算结果5 kbar基本吻合,可作为该蓄热单元触发SAT溶液成核的临界压力条件;单元棱边和棱角处溶液模拟压力峰值远小于中心位置且棱角处最小,为7.675×104kPa,可推断单元边角处因界面结构而产生的非均匀形核占据主导,是形成蓄热单元边角效应的主要原因。本文实验和模拟结果为机械振动诱发过冷水合盐凝固释能系统设计及凝固形核压力研究提供参考。