افزایش روز افزون قیمت سوخت های فسیلی، کاهش منایع و لزوم کنترل آلودگی محیط زیست ، اهمیت بازیافت انرژی حرارتی و جلوگیری از اتلاف آن را در صنایع مختلف نشان می دهد. امروزه مصرف انرژی به عنوان یکی از شاخص های عمده در ارزیابی توسعه یافتگی جوامع مطرح گردیده است. به همین منظور انواع مختلفی از سامانه های بازیافت انرژی حرارتی طراحی و ساخته شده است. یکی از این سامانه ها ریژنراتورهای بستر ثابت می باشد که کاربرد گسترده ای در صنایع انرژی بر همچون صنایع تولید شیشه و ذوب آلومینیوم دارد. این سامانه با پیش گرم کردن هوای احتراق در کوره های این صنایع به کاهش مصرف انرژی کمک شایانی می کند. این پژوهش به ارائه یک مدل ریاضی حاصل از دو مکانیزم انتقال حرارت جابه جایی و هدایت شعاعی در ریژنراتور های بستر ثابت پر شده باآکنه های کروی خواهد پرداخت. جهت شبیه سازی این سامانه، نرم افزاری به زبان ویژوال بیسیک (vb) با روش حل عددی تفاضل محدود تولید گردیده است. به منظور ارزیابی صحت مدل و بررسی اثر پارامترهای مختلف مانند دبی جرمی، زمان تناوب و اندازه ی قطر آکنه های کروی بر روی عملکرد این سامانه، یک نمونه ی آزمایشگاهی از این سامانه با آکنه های کروی از جنس آلومینا طراحی و ساخته شده است. نتایج نشان می دهد با کاهش پنجاه درصدی دبی سیال ورودی در یک زمان مشخص می توان راندمان بازیابی حرارتی از سامانه را تا بیش از 20 % افزایش داد، همچنین در یک زمان مشخص می توان با نصف کردن قطر آکنه های موجود در بستر بیش از 30 % راندمان بازیابی حرارتی از سامانه را افزایش داد.