压缩空气储能(CAES)是一种将能量以压缩空气的形式进行储存的新型大规模储能技术,在电力低谷时段,压缩机消耗电能将空气压入地下洞穴或废弃矿井；当电力需求增加时,空气被释放出来,并在燃烧室内与燃料混合燃烧,高温的气体混合物被用来驱动一个燃气透平,并带动发电机发电。其储能密度低,需要大型洞穴作为储气室,并且采用化石燃料补燃等缺点,使它在应用上受到很大限制。填充床作为一种广泛应用的显热蓄热装置,被认为是带蓄热CAES系统蓄热器的理想选择之一,也常用作化工行业里的反应器和蓄热器。近几十年来已广泛应用于工业余热回收利用、太阳能蓄热等方面,具有传热面积大、传热性能良好和安全可靠等优点。本文研究一种超临界空气储能系统,它利用超临界状态下空气的特殊性质,解决压缩空气储能面临的主要问题。实验中采用超临界压缩空气作为传热流体,石子填充床作为蓄热器,研究填充床的蓄热效率及内部传热特性。实验中搭建15kW填充床蓄热实验台,主要的部件包括：空气压缩机、电加热器、高压填充床、温度传感器和数据采集系统等。开展了不同工况的蓄热及传热实验。实验发现,对于蓄热实验,蓄热效率随质量流量和蓄热温度的增加而增加,随蓄热压力的升高而减小。热效率和(?)效率的变化是一致的,平均壁温越高,散热损失越大,效率越低。对于内部传热,通过计算石子与超临界空气间的对流传热系数及测量石子的孔隙率、密度、比热容和等效直径,着重探讨了不同工况下的填充床入口效应以及Re数对Nu数的影响。结果表明,在相同的质量流量下,入口效应随压力的升高而减小,当Re数增大时,对流换热系数hp增加,从而导致Nu数增加,所以在一定范围内增加空气的流量,可以增强填充床内的对流换热。