基于热虹吸原理的再循环蒸发器，以增大制冷剂流速为主要的强化换热手段；从而改善蒸发器的换热，增大传热系数，提高效率。对不同工况下的再循环制冷系统作了性能实验研究，初步掌握了其工作特性。在低温工况下，再循环蒸发器比普通蒸发器有更佳的传热特性与传热效率，且不增加附加能耗。

液体冷媒融霜是一种新型的融霜方法。介绍了液体冷媒融霜实验装置，对实验结果进行了分析研究。与热气融霜相比较，液体冷媒融霜系统具有制冷量大，对换热器翅片效率影响小，室温波动小等优点。这是一种可行的融霜方法。

机房设备具有发热量大、每个机柜发热量不同和个体机柜各个局部发热量不一致的特点。由于机房内不同发热量机柜摆放的不确定性,目前在用的机房空调不能满足降温要求。本文提出一种针对于个体机柜内部发热量不均进行＂点对点＂降温的机柜空调。通过试验研究可知,在一个机体上的多通路蒸发器,通过增加两个通路蒸发管长度,并与其它通路分开供液,可以实现非等温送风,且制冷系统具有较高的工作效率。另一种回气管路装有背压阀的系统虽能实现非等温送风,但制冷系统的效率较低。

建立了再循环重力供液制冷系统可视化试验台，在不同工况下对制冷系统进行实验研究，观察玻璃蒸发管内制冷剂的沸腾换热流动状态，研究分析重力供液蒸发器的传热特性。试验表明：再循环重力供液蒸发器内，制冷剂的沸腾换热出现了气泡流、气塞流、气弹流、分层流、波状分层流等流型。通过编程计算得到，经过修正的J．Chawla关联式和Kandlikar关系式分别在低温及高温工况下对沸腾换热系数有较好的预测，计算结果与试验值的偏差均在12．5％以内，采用两种关联式相结合的方法能较好地对重力供液蒸发器管内沸腾换热进行预测。

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势,可应用在低温低湿的空调系统中。为了探究液体冷媒除霜系统的除霜性能,在热负荷为2kW,湿负荷为116g/h的条件下,对系统结霜时的制冷量和除霜时环境室内的温度和相对湿度进行测量。结果发现:霜的增加会使低温低湿空调系统的制冷量下降,影响控制效果。在整个除霜过程中,环境室内的温度波动值在5℃以内,相对湿度的波动值在15%以内,最大波动值持续的时间仅为100s。

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势。为了探究分流器和集管对液体冷媒除霜系统性能的影响,在库温为-5℃和-15℃的工况下,分别采用分流器和集管供液的方式进行试验。对比分析库温的变化,除霜速率和蒸发器进出口温度压力的变化。结果发现:在-5℃的工况下,采用分流器的除霜时间为820s,集管为710s;采用分流器的库温最大升高值为5.5℃,集管为4℃。分流器的节流作用降低了进入蒸发器制冷剂的温度,造成除霜期间库温升高幅度增大,延长除霜时间。因此,对于液体冷媒除霜系统采用集管式分液方法更为合理。

针对以往重力再循环供液制冷系统的气液分离器放置冷库外部造成冷量损失的问题,设计了带有双蒸发管组冷风机且气液分离器放置内部的重力再循环制冷系统并与直接膨胀制冷系统进行了对比试验,研究不同库温和不同冷凝温度对两种制冷系统的制冷量,压缩机功率等参数影响。结果表明,重力再循环采用双蒸发管组冷风机后,在库温-20,-25,-30 ℃工况下,相对于直接膨胀制冷系统的性能系数增加 8.81%, 9.27%和 10.51%,在冷凝温度 20, 30, 35 ℃工况下,相对于直接膨胀式制冷系统的性能系数增加 5%~10%,因此带有双蒸发管组冷风机的重力再循环在低温下运行更具有优势。

为了探索在结霜条件下处于不同工况时的定片距冷风机和变片距冷风机的性能状况以便合理运行减少结霜,试验采用了同流程同管径的两种冷风机,对传热性能和阻力特性等进行了研究。结果表明,在低温工况下,变片距冷风机的性能整体上要优于定片距冷风机。在低风速工况下,2种冷风机的传热特性差别不大,但变片距冷风机的阻力系数要低于定片距冷风机,在入口温度为-20℃,风速为1 m/s,载冷剂体积流量为6 m3/h时,定片距冷风机压降比变片距冷风机压降高出14.4%。载冷剂流量的增加会令2种冷风机的传热系数随之增长,但影响较小。而风速却对冷风机换热性能及压降起着至关重要的作用,过高的风速不仅不能改善传热系数和阻力特性,相反,将导致性能的恶化。