采大规模的热能储能（TES）是集热式电站（CSP）能够可靠且经济的运行的关键环节。目前储热技术研发发展趋势为:开发高效低价的蓄热系统是未来清洁供热的方向;更高的储热温度范围以及更大的储热密度;操作工艺满足大规模生产的可靠性。在储热方式中,热化学储热（TCS）具有较高的储热密度和储热温度,在储热过程中不发生损失,能够进行跨季节储热,降低储热成本,提高能量利用效率的优势引起研究者的关注。然而热化学存在工艺复杂并且技术成熟度低的问题,要使将反应过程与换热介质的流动和传热性能的良好匹配,需要对其进一步研究。基于反应材料和反应器设计的层面开展的一系列的研究,本文针对热化学储热系统应用于发电的可行性,对包覆式的多孔介质载体的固定式反应器进行研究。以开发低成本和高效率,且稳定运行的反应器为目标,本文采用的反应设计以CSP为热源,高温空气作为传热流体和反应物,立足于Brayton循环的发电技术;反应核心主要由所筛选的反应材料——金属氧化物Co3O4作为涂层,涂覆于多孔介质基体构成。论文采用数值模拟的方法,并对相关的参数进行计算和分析,围绕该反应器展开了如下工作,（1）蜂窝陶瓷的渗透率遵循Darcy-Forscheimer模型,为确定多孔介质的阻力特性和换热情况,对蜂窝陶瓷的单孔道建立三维模型,并以此来预测多孔材料的渗透率数学模型;（2）采用表面化学反应模型和多孔介质模型,在Fluent中建立并计算二维轴对称的反应器模型,分别与无化学反应和化学反应的实验结果和模型的计算结果的进行验证。（3）研究了稳定热源和非稳定热源,反应核心的孔隙率及纵横比等参数的影响,反应完成的时间储热效率的影响,对储热系统的操作条件及结构参数进行优化。（4）论文对构建泡沫陶瓷的多孔介质模型的对流换热,辐射和有效导热系数进行计算,分别对蜂窝陶瓷,泡沫陶瓷的性能进行研究,通过比较研究两种反应器载体得到其对流动、换热特性和化学反应的规律,根据其特性设计了复合反应结构并对蜂窝和泡沫的复合比例和孔隙率进行讨论,从而实现降低阻力损失,增强反应器的换热从而提高整体的效率的目的。