换热器是工业生产和工艺过程系统中的重要设备，应用十分广泛。研发性能稳定、节能高效的换热器对于保证工艺生产过程的正常进行和提高工艺生产系统的经济效益都具有重要意义。本文开发了一种板式相变储热换热器，基于一种新的热力学分析方法——(炽)与(炽)耗散理论，针对该相变储热换热器的传热性能展开了优化评价理论研究，并利用前期为储能团队搭建的基础性实验设施——通用储热/换热测试平台进行了热性能实验研究。　　 本文主要的研究工作如下:　　 (1)结合板式换热器结构特点，设计了一种板式相变储热换热器。利用我国学者近年来提出的一种全新的热力学分析方法——(炽)与(炽)耗散理论，依据该换热器的工作特点，应用非稳态传热分析方法分别建立了储热和放热两个工作过程中固态加热（冷却）、相变、液态加热（冷却）三个阶段的炽耗散数学模型，定义并推导了等效热阻因子的概念和表达式。分析表明等效热阻因子是一个大于1的数，其值越接近1，换热过程的(炽)耗散率越小。　　 (2)利用所建立的数学模型，重点分析了板式相变储热换热器的结构参数和热力学参数对换热器传热性能的影响，为换热器的性能评价和优化设计提供了依据。分析结果表明:无量纲板间距对等效热阻因子影响较为明显，当无量纲板间距等于2时，对应的等效热阻因子值约比理论最优值多30％，属于可接受范围;随着波纹夹角的增大，等效热阻单调增大，传热的不可逆性增大;无量纲过余温度对等效热阻因子的影响不显著，相变材料过冷度对等效热阻因子影响相对有限，过热度则影响较明显;换热温差对等效热阻因子有明显影响，随着相对相变温度增大，等效热阻因子单调下降，炽耗散随之减小。　　 (3)以输送流体的总输送功率给定为前提，以一个储热和放热工作周期为单位，基于(煅)耗散理论建立了板式相变储热换热器优化模型，分析了高温流体和低温流体热容量流之比对(炽)耗散的影响。研究结果表明:对应于热容量流比为1时，存在一个最大换热速率点。当高温流体和低温流体的进口温度一定，热容量流比等于1时，板式相变储热换热器的炽耗散率和换热速率同时达到最大，此时传热过程最优。优化结论可以为提高换热器变工况运行的性能提供指导。　　 (4)利用储能团队自主研发的中温相变材料，设计和加工了板式相变储热换热器的实验样机，并详细介绍了该换热器实验样机的结构和工作原理。　　 (5)为了给储能团队的科研工作创造便利的实验研究条件，笔者作为主要执行人负责设计搭建了通用储热/换热测试平台，该测试平台是一个开展储热设备性能测试、换热设备性能测试和相变储热材料性能研究工作的基础性实验设施。本文介绍了该测试平台系统的结构组成、工作原理和特点。　　 (6)利用已搭建的通用储热/换热测试平台，对所设计的板式相变储热换热器实验样机的储热、放热性能进行了的实验研究。实验结果表明，通用储热/换热测试平台能够完成换热器热性能测试实验。实验数据表明，相变储热换热器中的均流孔板和均流腔起到了很好的均流作用。通过实验结果分析可知，相变材料的相变温度约为435度左右，储热过程相变时间约持续40分钟左右，放热过程相变时间约持续50分钟左右。经计算，储热过程平均传热系数约为2.2，平均传热单元数NTU约为0.74，温度效率约为0.54;放热过程平均传热系数约为1，平均传热单元数NTU约为0.69，温度效率约为0.5。