蒸发器超倍供液系统中的制冷剂有较大流速，增加了液体制冷剂和蒸发管内表面的接触，从而改善换热，增大传热系数，提高蒸发器的效率。本文对再循环蒸发器制冷剂流量和配用风机的风量对蒸发器的净制冷量的影响作了理论计算分析，为合理设计再循环蒸发器提供了理论依据。

通过分析恒温箱内外的热量平衡，建立箱体内部温度变化的动态方程，进行理论求解，并分析箱体形状系数和内热源对箱体内部温度的影响。同时设计1台有效恒温空间为1350mm×340mm×450mm的小型恒温箱，进行不同温度波动下的恒温特性。结果表明，冷热源方式对恒温箱内温度的稳定有较大影响，较大的体型系统有利于维持恒温，另外动态方程的计算结果与实验相符。

对重力供液制冷系统形成再循环的条件和再循环时蒸发器的传热性能进行理论分析，建立相应的数学模型。将重力供液制冷系统与直接膨胀供液制冷系统进行比较，得到两种不同制冷系统工作特性上的差异。通过在焓差实验室中测定制冷系统在不同工况下的压力、风量、制冷量以及耗功等技术参数，得到重力供液制冷系统和直接膨胀供液制冷系统在室外干球温度一定的情况下传热系数、制冷量以及系统COP的变化规律。实验表明：再循环的形成可以增大制冷剂流速同时充分润湿传热表面，强化换热效果显著，在测试的工况下蒸发器的传热系数可增大近40％，COP最大提高7．6％，低温工况的增幅更大。

为了保持热源的降温,应用于有内热源房间的空调器一年四季都需要运行。由于热力膨胀阀特性的限制,空调器在低环境温度下,蒸发器供液不足,使得整机制冷量和COP增幅不高。为了改善整机性能,在焓差实验室对空调器进行了性能测试,得到了-5～35℃环境温度下蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP等热工参数变化。结合热力膨胀阀的型号和特性,研究了热力膨胀阀在变工况条件下与系统其它部件的匹配关系,旨在扩大膨胀阀的工作区间,提高低环境温度下房间空调器的效率。研究表明,兼顾较大范围环境温度变化匹配热力膨胀阀,应扩大50%～100%开度工作区间,缩小100%～120%开度工作区间,降低制冷系统设备、部件和管道阻力,避免两个震荡区进入使用范围。

介绍天然工质CO2和NH3作为制冷剂的优点和不足之处。概述NH3/CO2复叠式制冷系统的基本原理和组成并进行理论计算。根据近年来国内一些研究单位所做的相关实验研究,总结NH3/CO2复叠式制冷系统的热力学特性。

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。为了探究冷媒除霜系统除霜时各试验设备的运行性能,分别对压缩机的功率、储液器供液和回气的温度和压力、双联冷风机的供液和回气的温度和压力以及库温进行了测试。试验结果发现：在除霜时,压缩机的功率从1772 W下降到691 W,下降了61%,功率变化大;除霜冷风机供液与回气温差从7.0℃上升至17.9℃,制冷冷风机供液与回气温差从10.8℃上升至12.7℃,过冷度增大,回气过热度也在增大,流量在不断减小;冷风机不延时开启时,库温的最大波动值为9.3℃。为此提出了一系列改进意见,为系统的进一步优化研究提供了重要依据。

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。