近年来,储能市场规模爆发性增长,对于低成本储能技术的需求不断扩大。而温度分层型蓄能水箱是蓄能技术中一种经济有效的方法,它基于水的密度随温度变化的原理实现冷热水的温度分层,提升水箱的能量利用效率,具有广阔的应用前景。但蓄能水箱应用目前存在着设计不规范、蓄能性能评价标准多样等问题。本文针对蓄冷蓄热一体化水箱,采用计算流体软件Fluent对影响蓄能水箱性能的相关因素进行研究并提出相关优化设计方法。首先,本文利用实测数据对Fluent软件模拟蓄能水箱蓄放能的准确性进行验证,以蓄热工况为例,对大连市某暖通机房蓄能水箱内的温度场进行实测,并在Fluent中进行建模分析,其中模型经过一定的简化与假设。结果表明,关于水箱沿高度的温度分布,实测数据和模拟数据的平均偏差在±5%以内,均方根误差变异系数在10%以内,从而验证了Fluent计算模型的准确性及可靠性。其次,对影响截面流速均匀性的四个因素（流量、布水器管径、布水器孔径、孔数）进行了正交试验分析,通过将不同设计参数的布水器安装在直径1m、高为2m的圆柱形水箱内模拟得出各自的流速均匀性系数,对试验结果进行方差分析,结果表明布水器管径对截面流速均匀性系数影响最大。以此为基础进行布水器结构参数的确定,对采取相同管径、孔径及孔数的直线型布水器与八角型布水器进行了性能分析,得出蓄能过程温度分层程度及?效率的变化情况。结果表明,八角型布水器相比直线型布水器更能适应不同工况,其?效率在蓄冷工况下为96.8%,在蓄热工况下为98.4%。然后将该八角型布水器及圆柱形水箱（直径1m、高为2m）作为研究对象,探究不同流量与不同温差对水箱蓄热及蓄冷工况的影响。结果表明,当流量为0.4m~3/h～0.8m~3/h范围时,增大流量可以提升?效率并缩短蓄能时间,在流量为0.8m~3/h时蓄冷工况和蓄热工况所对应的?效率分别为97%及98.7%;另外,当蓄冷温差为4℃～8℃及蓄热温差5℃～25℃时,发现增大温差可以提高温度分层程度,但降低了?效率。接下来,通过变化高径比对安装相同八角型布水器的蓄能水箱进行性能分析,在保证水箱容积不变的情况下,发现当高径比范围为1～3时,在蓄冷工况下随着高径比的增加?效率相应提高,而蓄热工况下当高径比为2时取得最大?效率。考虑高径比为2时虽然在蓄冷工况下性能稍差,但影响不太大,因此可将高径比设置为2。另外,对水箱蓄能1.5小时后测试其静置时长为6小时的性能变化,发现蓄热工况水箱平均温度降低2.2℃,?效率降为85.8%;蓄冷静置工况平均温度上升0.51℃,?效率降为86.4%。因此在保温提升方面应该以蓄热工况为基准,减少漏热量。最后提出一种利用整流板来降低水流扰动的方法,通过在上述蓄能水箱中安装整流板对比有无整流板对水箱性能的影响。发现对于蓄冷工况,安装整流板后?效率提升达到97.2%;在蓄热工况中,有无整流板?效率都达到了98.4%。之后对于整流板的三种折弯角度（90度、135度、180度）进行研究,结果表明,当水箱集蓄冷蓄热一体时,可以使用折弯角度为90度的整流板,提升水箱的温度分层程度;而当水箱只用于蓄冷时,为了减小设备成本和施工难度,在需要整流的蓄能水箱内可以采用折弯角度为180度的直线型整流板。关于采用不同整流板高度的蓄能水箱,发现整流板高度增加在前期可以提升温度分层程度,但由于安装位置的影响最终在整流板高度取最小值时?效率达到最大。本文为蓄热蓄冷一体化水箱提供了相关的优化设计方法,该方法能够有效提高水箱的能效,为节省运行费用并转移高峰负荷提供了一种可行性思路。