随着能源危机和环境污染问题的日益严重，太阳能热发电技术引起了产业界和学术界的广泛关注，然而，太阳辐射能具有明显的不连续和非稳态特性，为了保证发电系统的连续高效运行，急需开展非稳态太阳辐射条件下，太阳能热发电系统集热和蓄热单元的一体化耦合传热特性研究。本文结合西安当地实测的太阳辐射数据，建立了槽式太阳能集热器和相变蓄热单元的非稳态耦合传热模型，自行开发了数值模拟程序，研究了非稳态太阳辐射对槽式太阳能集热器集热性能及相变蓄热单元储热性能的影响规律。主要研究内容包括：1.　建立了槽式太阳能集热单元非稳态传热过程的数学模型，基于实测的西安当地太阳辐射数据，分析了非稳态太阳辐射强度下，太阳辐射参数、传热流体入口参数和集热器几何及状态参数对集热器性能的影响规律。研究结果表明：太阳辐射强度对性能的影响最大，然后依次是传热流体入口温度，吸收管内径、传热流体质量流量和聚光比。　2.　建立了集热和蓄热单元的一体化耦合模型，开发了1-2维的混合数值模拟程序，分析了一天中蓄热单元的蓄热性能随时间的变化规律，并对两级相变蓄热方案进行了优化研究。研究结果表明：受太阳辐射强度变化的影响，相变材料的储热速率呈现先减小、再增大，然后再次快速降低的变化规律；采用两级相变蓄热能够提高相变蓄热速率；两级相变材料配比、传热流体质量流量对蓄热性能具有重要影响。3.　进一步开发了相变蓄热过程的三维柱坐标下的数值模拟程序，分析了液态相变材料的自然对流对相变蓄热性能的影响规律。在此基础上，提出了采用外翅片的外强化传热管结构和外翅片加内螺纹的双侧强化传热管结构，来强化相变蓄热性能。研究结果表明：外强化管结构可以在一定程度上提高蓄热性能，而采用双侧强化的传热管结构可以大幅度提高蓄热单元的蓄热性能。