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相变微胶囊悬浮液（MPCS）同时具有蓄热和传热两种功能,应用前景广阔。在泵送循环蓄放热过程中,MPCS中的部分相变微胶囊（MPCM）颗粒会在周期性变化的复杂外力作用下破损,引起体系黏度增大、蓄热和传热能力降低。本文主要对相变微胶囊在泵送循环储放热过程中的复杂受力工况下的力学行为进行了解耦模拟研究,为泵送循环系统的合理设计和MPCM力学性能的改进提供必要的借鉴。具体完成了如下工作:（1）以58号石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,通过原位聚合法,改变芯壁比、聚合反应温度、乳化搅拌转速、乳化剂用量四种实验条件制备了多组MPCM样品,着重对其中基于正交实验法制备的九组样品进行了化学组分、微观形貌、热物性和粒径分布测试表征。所得较佳的制备工艺条件为:芯壁比1.5:1,聚合反应温度70℃,乳化搅拌转速2000r/min,乳化剂用量为芯材质量的2%。该条件下所得产物为淡黄色粉末,平均粒径81.3μm,颗粒形状不规则,相变潜热高于90J/g。（2）用ANSYS软件对脲醛树脂微球的准静态压缩变形行为进行了初步模拟分析,目的是考察MPCM壁材抵抗外压作用的能力。结果表明:脲醛树脂实心和空心微球,在准静态压缩条件下的力学响应都与其直径有关;空心微球无论受集中载荷还是均布载荷时,厚径比都显著影响模拟结果。半径和壁厚分别为40.65μm与2.5μm的微球受到0.001N集中力压缩时,其变形会从线弹性阶段发展到应变硬化阶段。半径为40.65μm,壁厚分别为10μm、5μm和2.5μm的脲醛树脂空心微球受104N/m2的均布力载荷时,都不会进入屈服阶段,始终在线弹性变形范围内。（3）用FLUENT软件的凝固/融化模型对单个MPCM颗粒的芯材熔化过程进行了数值求解,目的是考察MPCM壁材抵抗内压作用的能力。在初温20℃和周围流体温度70℃的条件下,半径40.5μm、壁厚10.125μm的脲醛树脂-石蜡微胶囊完全熔化所需时长为8.3ms。0～2ms内是升温阶段,无相变发生;全部相变过程集中在2～8.3ms内,在此阶段,液相率从0近似线性增大至100%。芯材全部熔化后,壁材内部压力最大,为170m Pa（毫帕）,不会引起微胶囊破裂。（4）通过MPCS泵送循环实验和数值模拟,研究了MPCM颗粒在复杂流场中所受主要外力的性质和量级。在实验中观察到微胶囊黏附管道壁面、在叶轮叶片两侧中后部积聚、产生泡沫、分层等现象。泵送循环前后粒径分布测试结果表明:体积浓度分别为5%、10%和20%的MPCS在泵送循环2h之后,粒径分布相对于泵送循环之前的而言,显著向大粒径方向移动并且范围变窄了。对实验用泵内部流场的模拟结果表明:（1）流场总压力和静压力的量级在104Pa～105Pa之间,MPCM颗粒所受壁面剪切力的量级为102Pa,MPCM颗粒所受的最大碰撞力为10-3N量级,这些流场作用在单次循环中不会直接导致MPCM颗粒破裂;（2）在一次循环流动中,MPCM颗粒至少两次交替通过静压力为正的区域和静压力为负的区域,至少发生两次与固体壁面的碰撞,至少一次通过高剪切应力区,随着泵送循环时间的延长,这三种“交变”载荷的次数将达到数千次、数万次,它们的累积效应可能是诱发微胶囊破损的非常重要的原因。（3）在所考察的三种主要模拟变量中,离心泵转速和入口平均流速对上述各种流场作用的影响显著大于MPCM质量浓度的影响。