太阳能是巨大的能源宝库,具有清洁无污染、取用方便的特点,但受到地理、昼夜和季节等规律性变化的影响,以及阴晴云雨等随机因素的制约。为了保持供热或供电装置稳定不间断地运行,热能的储存技术日益引起人们的重视。金属基相变储热材料具有储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制等特点,因而在高温储热方面具有广泛的用途。本文根据太阳能热发电系统工作温度为400-800℃的具体要求,结合已有的研究成果,选取课题组设计并制备的铝合金相变储热材料中的Al-Si系列铝合金。运用金相显微技术、综合热分析技术等手段,对其金相组织、密度、相变温度、单位质量材料的相变潜热等性能进行了研究。Al-Si系列的铝合金储热材料单位质量相变潜热较高,其中铝硅共晶成分的铝合金单位质量相变潜热最高,约为450J/g。本文以储热系统设计为基础,利用ANSYS10.0建立了储热室隔热壁二维、三维有限元模型,对储热室隔热性能进行了数值模拟,并对二维和三维分析结果进行比较。本文还针对以装有储热材料Al-Si合金的钢管为储热单元为研究对象,建立三维有限元模型并对其进行瞬态分析并对结果进行分析。本文以储热室隔热分析结果为基础,利用Visual Basic6.0对ANSYS分析过程进行程序二次开发,得到储热室隔热分析ANSYS程序调用模块,实现了从外部直接修改各种参数并调用ANSYS程序进行模拟的功能。本文还利用二次开发得到的模块,对比参数修改前后的模拟结果。研究结果表明:铝硅合金储热密度高、相变潜热大,在太阳能高温储热方面具有很大的前景;基于ANSYS的储热室隔热分析与理论计算结果非常吻合,对储热室结构设计起到了很好的辅助作用;基于VB的ANSYS程序二次开发实现了程序外部调用功能,通过对参数的修改实现了从一种材料得到多种材料分析的目的。本文的研究成功为下一步对储热室的模拟及实际建立打下了基础,该储热系统及二次开发模块具有很大的开发潜力。