多孔骨架结构复合相变材料是实现相变储能的重要载体,具有不易泄漏,性能稳定等诸多优点,建立复合相变材料科学有效的表征方法可为其大规模应用提供有利条件。本文根据多孔骨架结构复合相变材料的微观结构特点,建立了三维闭孔和通孔简化模型,并利用显热容法建立了其传热模型。利用C++语言对离散方程编写了求解程序,并采用分块求解和多重网格技术对程序进行了优化。根据数值模拟结果,研究了不同简化模型以及相变材料体积分数对非平衡传热过程的影响规律。在此基础上分析了采用双温度模型描述多孔骨架结构复合相变材料中非平衡传热的可行性。提出了影响多孔骨架和相变材料之间传热特性的无量纲耦合因子,讨论了不同结构模型以及不同相变材料体积分数对无量纲耦合因子影响规律。研究结果表明:(1)采用多孔骨架材料与相变材料在传热过程中的温差反映复合相变材料的非平衡传热程度,闭孔模型中的最大温差小于同时刻的通孔模型中的最大温差,并且同一维度上闭孔模型中温差降到标准以下所用的时间少于通孔模型中的对应时间。相变材料体积分数越大的通孔模型在传热初期的温差越小,随着时间的推移,相变材料体积分数越小的模型温差下降速率越大,并且温差降低到标准以下的时间越短。(2)通过求解三维模型的有效导热系数并将其作为双温度模型中骨架材料的导热系数,研究双温度模型描述复合相变材料非平衡传热过程的合理性,得出以下结论:不同结构模型中,随着通孔面积分数的增大,对应的无量纲耦合因子的取值越小;相变材料体积分数越大的模型中无量纲耦合因子的取值越小;相对于采用有效导热系数描述的复合相变材料的传热过程,采用双温度模型求解的复合相变材料的非平衡传热过程更符合实际。本研究可为今后建立多孔骨架结构复合相变材料的传蓄热特性参数的测量方法提供理论支撑。