腔式吸热器是安装在聚光器焦点处并将太阳光能转化为热能的重要元件,其光热效应对于太阳能热利用系统的性能具有重要影响,而吸热器的整体结构、换热材料特性及吸热体的孔隙率等因素是影响吸热器能热转换过程及转换效率的重要因素。因此,对比研究不同吸热体材质及不同孔隙率参数构成的吸热体热转换特性具有重要意义。本文以容积式太阳能吸热器为研究对象,选取不同吸热体材料并开展不同结构参数下的能热转换特性研究,所做工作能为提高太阳能光热利用系统效率提供理论参考。论文具体研究内容有:首先,分析了目前国内外太阳能吸热器的研究现状,探讨了目前国内外多孔介质传热特性研究方法、进行了多孔介质内部流动与传热特性理论分析,针对容积式太阳能吸热器结构建立了其多孔介质内辐射-对流耦合传热计算方程、多孔介质内部流动控制方程及及圆柱孔簇腔式吸热器物理模型,基于Solid Works进行了网格系统模型构建,探讨了吸热器光热转换过程。其次,在Fluent软件平台中基于非局域热平衡传热假设,开展了吸热器温度分布数值计算,探讨了氧化铝、二氧化锆等五种多孔介质吸热材料对该吸热器内壁能流转化效率的影响,结果表明,碳化硅多孔介质材料能流转化效率最高达到58.3%,其余依次是氧化铝、镍合金、氧化铜和二氧化锆,分别为36.6%、29.6%、16.3%、4.6%;然后,研究了氧化铝、氧化铜、镍合金、碳化硅、氧化锆等五种多孔介质吸热材料在不同孔隙率下的能流转化效率。结果表明:同一孔隙率下上述材料能流转化效率从高到低的顺序不变,不同孔隙率条件下则孔隙率越大吸热器能流转化效率越高。最后,建立了碟型太阳能吸热器的光热转换测试工作台,并测量了碟型抛物面聚光器的焦平面能量流输入功率。实验结果表明了不同多孔介质材料对吸热器的温度、分布和热交换效率规律的理论分析结论的正确性,同时测试结果表明,相同氧化铝材料在不同孔隙率条件下,大孔隙率结构有较高的热转换效率。而相同结构下,当使用碳化硅和氧化铝多孔介质材料作为吸热体时,碳化硅多孔介质材料的光热转换效率更高。