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水合盐相变储能材料因相变温度较低、相变潜热高、导热系数大及无毒阻燃等优点,在太阳能热利用、工业余热回收及建筑节能等多个领域有着广泛应用。目前,有着更多丰富性和可控性的低共熔相变储能材料成为相变储能材料的研究热点,而水合盐低共熔混合物也因而备受关注。本文针对此类相变材料研究不够深入的问题,选取尿素-三水醋酸钠以及五水硫代硫酸钠-三水醋酸钠两个二元体系进行探讨。分别研究了各体系的相变过程及其键合结构,分析材料热性能并通过改性制备出性能稳定的相变储能材料,此外还通过数值模拟方法研究了材料的应用性能。主要研究内容和结论如下:（1）尿素与三水醋酸钠体系利用差式扫描量热仪研究了该体系相变行为和材料的热稳定性。通过X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱测试、核磁共振氢谱测试以及密度泛函理论结构计算进一步研究了低共熔物的结构和结合方式。利用均匀设计法对材料进行了优化改性,通过步冷曲线进行改性验证并探讨加热温度对过冷度的影响。结果表明,该体系低共熔点位于40%的尿素和60%的三水醋酸钠组分,相变温度和熔化潜热分别为31.41°C和205.3 J/g。该低共熔物主要由N-H···O键,O-H···O键以及O-H···N键形式的氢键构成,这些氢键对二元低共熔相的形成起着关键的作用。结合过程伴随电子共享或电子能量合并,使得分子结构更加稳定,因此该低共熔物在相变过程中不易产生相分离。改性时选取Na2HPO4·12H2O作为成核剂,CMC作为增稠剂,最优配比分别为3%和2.18%。将改性后的材料进行实验验证,结果与计算预测值相符,过冷度为3.2°C。改性后的材料在熔化-凝固循环50次后未出现相分离现象,与结构分析结论相吻合,相变温度稳定在31°C左右,前后相变潜热分别为191.6 J/g和187.7 J/g。因此,改性后的该体系低共熔相变储能材料有着良好的热性能和稳定性,具有很好的应用价值。此外,该类低共熔相变储能材料的过冷度会随着加热温度的降低而减小,因此实际使用过程中应尽量选用较低的加热温度。（2）五水硫代硫酸钠与三水醋酸钠体系通过实测和理论预测的手段研究了体系的固液平衡相图,其中实测采用了合成目视法与差式扫描量热仪测量。对该体系低共熔点混合物的热性能进行测量,并对键合机理进行了分析。以Na2CO3·10H2O作为成核剂,CMC为增稠剂对该体系低共熔物进行改性,并采用均匀设计方法优化了改性剂配比,利用步冷曲线对改性前后相变材料的热性能进行研究。结果表明:该体系相图是简单二元低共熔体系,其低共熔点位于72%的五水硫代硫酸钠和28%的三水醋酸钠组分,该点对应的相变温度和熔化潜热分别为40.64°C和207.6 J/g。理论预测所得低共熔点混合物的配比、熔点以及融化潜热与实验数据相吻合。体系低共熔物的结构基于纯物质五水硫代硫酸钠和三水醋酸钠的结构,通过其中的水分子以O-H···O键直接或间接的结合在一起。改性工作中,添加1.558%的Na2CO3·10H2O和2.136%的CMC为最优方案,此时过冷度为4.9°C。将优化改性后的材料融化-凝固循环50次后,相变温度稳定在40°C左右,熔化潜热变为184.5 J/g,最大偏差为2.7%,表明该材料有作为相变储能材料的潜力,并且材料的相变温度可以弥补水合盐类相变储能材料在该温度范围内的空缺,可以应用于工业余热回收及太阳能储热等领域。（3）材料应用的数值模拟采用CFD软件FLUENT对储能模块的相变过程及水箱的释能过程进行了数值模拟,通过对储能模块的研究来确定相变过程的模拟方法,并进一步用于水箱模拟当中,对材料的应用性能进行评价。结果表明:加入体积分数为8.75%的相变材料能使储热水箱温度维持在高温的时间增加,体系一可增加3倍,储热总量提升4.8%;体系二可增加4倍,储热总量提升5.0%。水箱放热过程中,相变储能模块起到了加热水温和缓冲的作用,降低了进口冷水带来的扰动,延长了水箱内高温液体的保持时间。