“煤改电”政策推动下的电采暖、电制冷市场催生了各种新型电蓄能设备。其中利用低价谷电蓄能的冷热双储空调发展迅速。冷热双储空调夏季蓄冰供冷、冬季蓄热水供热,一机双储,方便经济。蓄冰时,冷媒乙二醇水溶液从蓄能槽中的蓄冰盘管流过与管外水换热,属于间壁式换热;蓄热水时,热水直接注入蓄能槽,为混合式换热。分层储热技术是一种应用于各种蓄热系统中的成熟的混合式流体蓄热技术。蓄热时来自加热器的热水流入,水密度随温度变化,不同温度冷热流体受浮力作用分离而产生热分层。分层储热技术可提高冷热双储空调的系统效率,增加用户效益。但冷热双储空调蓄能槽与普通混合式蓄热水箱不同,蓄能槽蓄热时冰蓄冷盘管并不使用,但由于蓄冰盘管内置且无法拆卸,会对分层储热温度场造成扰动。故本文对这种内部存在会扰动流场的障碍物(内扰流物)的特殊分层储热问题展开进一步研究。通过文献综述总结了分层储热技术的理论、实验及数值模拟研究现状,发现了分层储热模型量化评价指标的失效问题以及对内扰流物的研究空白。明确了本文研究目标为有内扰流物时的三维分层储热问题。本文首先从热力学基本定律出发,对现有研究中的分层储热性能量化评价指标进行综述研究和分类。通过对指标的适用性分析发现基于热力学第一定律的评价指标在评估内扰流物对分层储热性能的影响时会出现失效,而基于热力学第二定律的评价体系不完善,缺乏内扰流物存在时对指标的补充和修正。因此,本文基于?分析法提出了评价内扰流物对分层储热性能影响的?效率修正指标——内扰流物附加?损失率。其次,设计并搭建了蓄热工况实验台,进行了蓄能槽保温实验和分层储热实验。测定了保温层热流密度和分层储热非稳态温度场。在分层储热实验中,设置了分别有无内扰流物的两组对照实验,实验结果发现两组实验中温度场随时间变化规律不同,使用第一类指标无法评估两组实验的分层储热性能,需引入第二类指标。再次,根据实验台和数学模型建立了数值模拟模型并通过实验数据验证了模型可靠性。通过数值模拟对蓄能槽分层储热模式的温度场和速度场进行了定性分析,说明了引入内扰流物对分层储热水箱的影响及蓄能槽内部三维非稳态温度场的复杂程度,论证了蓄能槽与普通水箱进行分层储热时的差异性并说明了现有指标不适用于评估蓄能槽分层储热性能。提出了内扰流物附加?损失率的数值模拟求解方法并对模型的分层储热性能进行了量化分析,验证了引入内扰流物对水箱分层储热性能造成的负面影响。最后,建立了四种进口位置不同的蓄能槽数值模型,通过对比模拟结果初步探明了进口位置及内扰流物的空间结构对蓄能槽?效率及内扰流物附加?损失率的影响,对蓄能槽设计及工程实践具有指导意义。