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。

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。