太阳能热发电系统中，光热耦合与多相传递过程是关键科学问题，本论文着眼于聚光太阳能高辐射能流密度条件下的表面辐射、多相转变以及传递过程强化，揭示复杂光热转换过程的物理机制，为太阳能热发电系统基础理论的深入和发展提供依据。 根据辐射能流分布特征和光热耦合机制，建立聚光太阳能吸热器能量和（）传输的物理模型与数理描述。低发射率选择性吸收涂层可以提高吸热效率和管壁温度，管内对流强化则提高吸热效率而降低壁面温度，而管径扩大则不利于吸热传热过程。随着聚光能量密度的增加，吸热管壁面温度随之线性升高，而吸热效率则先增加后逐渐减少。吸热管内主流温度、工作流体的内能流量以及（）流量沿流向线性升高，而局部（）效率则先增后减。整个吸热管的吸热效率随管长增加而降低，并随流速和热流密度的增加而提高。由于吸热效率与流体内能（）效率的光联作用，聚光吸热管（）效率在进口温度为优化温度时达最大值。 依据熔盐灌注的非稳态特征和固液相变机理，模拟分析熔盐管冷态灌注的界面特征和动力学机制。冷态灌注中，熔盐温度沿程降低，低于凝固点时出现凝固现象。凝固影响较小时，灌注过程分三个阶段，即界面宽度迅速增加的发展段、界面宽度振荡的过渡段、界面宽度基本维持不变的稳定段。固液相变显著发生时，管壁凝固层使熔盐流道显著收缩，最大流速出现在最厚凝固层处，而压降则显著升高。熔盐进口条件显著影响灌注过程，压降随进口温度升高而显著降低，但流速中等时出现一极大值。 横纹管和螺旋槽管可以显著强化传热。横纹管内流场周期性发展，而螺旋槽管内流动则沿程平稳发展。横纹管与螺旋槽管的流体阻力系数和传热系数均高于光滑管。随着Re增加，流体阻力系数减小，而传热系数则提高。横纹和螺旋槽结构显著影响传热，槽深增加强化传热，节距增加降低传热系数，而槽宽影响较小。管外伴热能流密度升高时，平衡温度升高，有利于提高保温性能。管外传热系数降低时，平衡温度升高，熔盐温度沿程下降趋势显著减缓，保温性能优于伴热能流密度升高。