相变储热技术广泛应用于建筑节能、可再生能源利用、工业余热回收等领域,是提高我国能源利用效率和降低单位GDP能耗的关键技术。直接接触式相变储热技术具有储热密度大、蓄放热速率高、结构简单等特点,深入研究其中的相变传热、多相流换热等过程有助于发展高效相变储热技术,助力实现我国“双碳”目标。本文主要研究载热流体为导热油、相变材料为赤藓糖醇的直接接触式相变储热过程,实验研究不同导热油流量的储热性能,进一步建立一维相变导热模型计算研究固体相变材料熔化传热特性。实验研究了直接接触式相变储热性能,发现整个储热过程可分为储热前期、储热中期和储热末期三个阶段。在储热前期,增大导热油流量则相变材料温度迅速上升,传热量增大,使得固体相变材料熔化速度加快,提高了直接接触式储热装置的传热效率,缩短了储热时间。当导热油流量从3.4L/min增大到10L/min时,储热效率提高了约67%,相变材料完成熔化的时间缩短了27%。此外,在储热前期和中期,导热油流量对储热速率的影响较明显,而末期则差异较小。建立了直接接触相变储热的一维理论模型,并与实验结果对比验证了模型的可靠性。通过深入分析实验工况下相变材料熔化行为与换热特性,发现导热油流量增加时固体相变材料熔化界面的移动速度加快,当流量从3.4L/min增至10L/min时,界面移动速度提升了57%。此外,获得了导热油-赤藓糖醇直接接触相变对流换热系数,并发现在储热前期的对流换热系数最大,这是由于导热油流道截面积较小流速较大、导热油与赤藓糖醇温差较大。随着流量的增加,对流换热系数增大,当流量从3.4L/min增大至10L/min时,对流换热系数从480/~2增至1475/~2,增幅达207%。在载热流体和相变材料相同的条件下,将直接接触式与间接式的对流换热系数进行了对比,虽然两者在储热前期的值最大,并随储热时间增加而降低,但是直接接触式的对流换热系数普遍大于间接式的值。