近年来,大量工业余热产生且回收率偏低,浪费资源且污染环境。若能合理回收工业余热,可大大缓解我国能源与环保压力。针对固体余热一次回收法、颗粒空穴影响传热、非球形颗粒传热研究较少的问题,本文基于一次换热法,以含空穴椭球形颗粒堆为研究对象,构建了简单立方排列的含空穴椭球形颗粒堆稳态传热模型,并使用Fluent软件进行模拟计算;同时自行搭建了带有单空穴椭球形颗粒堆传热实验台检验了传热模型的可靠性。本文系统研究了颗粒特性参数、颗粒排布参数和颗粒堆参数对含空穴椭球形颗粒堆传热特性的影响,最后拟合了颗粒堆有效导热系数随部分参数变化的预测关联式。主要研究内容和结果如下:（1）研究了椭球颗粒特性参数对含空穴椭球形颗粒堆传热的影响。在颗粒等效直径不变的前提下,随着颗粒长宽比由0.5增至2.0,颗粒堆平均热流密度增大,由23.13 k W/m2增至29.12 k W/m2,表观热阻减小,由23.33 K/W降至9.27 K/W;空穴影响区域增大;颗粒堆有效导热系数减小。随着颗粒导热系数由0.5 W/（m·K）增至50 W/（m·K）,颗粒堆平均热流密度增大,由0.45 k W/m2增至31.10 k W/m2,表观热阻减小,由799.12 K/W减至10.98 K/W;空穴影响区域增大;颗粒堆有效导热系数增大。随着颗粒等效直径由8mm增至24mm,颗粒堆平均热流密度由54.34 k W/m2降至18.70 k W/m2,表观热阻基略有减小;空穴影响区域基本不变,颗粒堆有效导热系数略有增大。（2）研究了颗粒排布参数对含空穴椭球形颗粒堆传热的影响。随着颗粒接触系数由0.02增至0.17,颗粒堆平均热流密度增大,由22.49 k W/m2增至42.17 k W/m2,表观热阻减小,由14.94 K/W降至8.66 K/W;空穴影响区域略有增大;颗粒堆有效导热系数增大。随着颗粒转动角度由0°转至90°,颗粒堆等温线由左向右偏移,且偏移程度先增大后减小;颗粒堆平均热流密度减小,由34.88 k W/m2降至31.71k W/m2,表观热阻增大,由9.96 K/W增至13.88 K/W;空穴影响区域减小;颗粒堆有效导热系数增大。（3）研究了颗粒堆参数对含空穴椭球形颗粒堆传热的影响。在空穴沿Y方向移动的过程中,冷壁面对空穴作用的影响距离大约为2倍椭圆宽度,热壁面对空穴作用的影响距离大约为3倍椭圆宽度;当空穴紧挨壁面时,颗粒堆平均热流密度最大,表观热阻最小,颗粒堆有效导热系数最大。随着颗粒堆冷热壁面温差由175°C增至975°C,颗粒堆平均热流密度增大,由13.70 k W/m2增至60.59 k W/m2,表观热阻增大,由11.63 K/W增至14.65 K/W;空穴影响区域略有减小;颗粒堆有效导热系数减小。（4）在Maxwell-Eucken I型有效导热系数计算模型基础上考虑颗粒长宽比、颗粒接触系数等参数拟合获得关于颗粒堆有效导热系数的预测关联式。通过与传热模型计算值对比,最大相对误差为5.54%,平均相对误差为2.13%。