近些年,人们对于能量储存发展方面的关注程度越来越大,尤其是将蓄冷空调技术应用于区域供冷来节约能源、降低电力消耗,特别是在夏天的高峰时段,能够有效地解决用电高峰与低谷对电力供需带来的压力。在我国的蓄冷空调中应用较多的是冰蓄冷空调,而冰蓄冷空调的蒸发温度低导致制冷系数大大减小,换热管的热阻大导致能量损失。因此目前在蓄冷空调领域存在着两大急需解决的问题：一方面是如何寻找到相变潜热值高且相变温度适合的相变材料(PCM)；另一方面是如何克服蓄释冷过程中换热效率低下、能源浪费严重的问题。本文就现存的两大问题进行研究分析,通过分析相变材料的相变潜热机理找出影响相变潜热值大小的因素；将水作为载冷剂,有机相变材料作为蓄冷剂,利用直接接触式蓄冷器进行蓄冷实验。首先,本文选取多种有机相变材料在不同配比下进行步冷曲线的测定,初步筛选出相变温度适合、无明显过冷度的三种有机混合相变材料。对三组PCM进行氧化改性、酯化改性、接枝改性的实验,通过差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外变化光谱分析仪(FTIR)对改性后的PCM进行了热物性的详细研究。实验结果显示,改性后的产物成功的接入了极性基团,但物质的链长易发生变化,而分子量、分子结构及分子极性对分子间作用力都有影响,从而改变了相变材料的潜热值。其次,本文通过对直接接触式蓄冷器物理模型和数学模型的建立,对整个蓄冷过程进行了模拟研究。研究发现载冷剂进口流量、进口温度、蓄冷剂进口流速对载冷剂出口温度有很大的影响。在蓄冷开始阶段载冷剂出口温度上升较快,后来趋于缓慢,最后变为某一恒定值。最后,本文通过搭建小型直接接触式蓄冷器实验台,并改变蓄冷剂的喷口位置进行实验来研究直接接触式蓄冷器的换热性能。研究了喷口位置对蓄冷器内温度场分布的影响、对质量换热系数的影响,载冷剂进口流量、进口温度和蓄冷剂进口流速对质量换热系数的影响,并将实验值与模拟值进行比较,得出两者存在一些误差,但是变化趋势基本一致。研究显示,质量换热系数在某一工况下是一个相对稳定的定值,而采用底部喷口的质量换热系数最大；其值随着蓄冷剂流速的增大而增大,但当流速达到2.8m/s后,喷口位置对它的影响力逐渐减小；质量换热系数与载冷剂进口流量成正比、与载冷剂进口温度成反比。本文研究分析了相变潜热机理和直接接触式蓄冷器换热性能,为提高相变材料的相变潜热和蓄冷器换热效率提供了一定的理论指导,对今后蓄冷空调领域的发展具有重要的参考价值。