发展空调蓄冷技术是实现电网移峰填谷的一项重要举措,自然分层式水蓄冷系统作为一种较为经济的储存大量冷量的方式,得到了广泛的应用。水槽的外形、流量和冷热水温差决定着热分层,影响着蓄冷性能。优化水槽的几何外形、设定适合的流量和温差能够增大蓄冷量和效率,对蓄冷项目有着重要的意义。本文以数值模拟的方法,研究在不同保温程度下,高径比、形状、流量和温差对蓄冷性能的影响。参照文献中水槽的外形、流量设定,建立了自然分层式水蓄冷槽的数学模型,并进行了模型验证。提出了充冷效率作为评价蓄冷性能的指标。对入口散流器进行了简化与验证。模拟并分析了绝热工况下,不同高径比、形状、流量和温差水槽的蓄冷性能。在绝热工况下,圆柱和长方体水槽蓄冷性能基本相同。当流量为1.6L/min时,水槽的高径比越大,蓄冷性能越好,但效果随高径比的增加而递减。增大流量和温差会使充冷效率降低,此时增大高径比会使蓄冷性能先变好后变差。实际上绝热的水槽是不存在的,因此也模拟了非绝热工况的充冷过程,在不同的保温层厚度下,研究了高径比对蓄冷性能的影响。当保温层厚3cm时,水槽的蓄冷性能与绝热工况基本相同。而当保温层厚1cm时,圆柱水槽的蓄冷性能要优于长方体水槽,且随着水槽的高径比增大,蓄冷性能呈现先变好后变差的趋势。综合模拟结果,推荐水槽的高径比为4~8。对已建成的兼做蓄冷水槽的消防水池,提出了工程改造措施,对改造前后的性能进行了比较。多槽式连接型系统的蓄冷性能优于常规自然分层式系统,但水槽数目不宜过多。增设均流孔板能极大地改善连接型系统的蓄冷性能。将两者组合使用可以使消防水池蓄冷槽的性能得到显著提高。