从热力学基本定义出发，对R744／R290这对混合自然工质的热力性质进行计算。分析比较了各种计算方法和计算结果的准确性与可靠性，为R744／R290混合工质在今后的应用提供了理论依据，并对其它混合工质的热力性质计算具有一定的指导作用。

针对非共沸混合制冷工质单级压缩回热制冷循环,分析了LHR循环的特点及主要研究问题。根据非共沸混合制冷工质的特性,讨论并选取了适合于-70℃低温冷柜的混合制冷工质R23和R600a。利用制冷工质物性分析软件NIST Refprop 8.0初步研究了不同配比时制冷系统的特性,然后通过实验方法从不同角度分析混合制冷工质的配比对系统性能的影响,最终得到比较合理的混合制冷工质R23/R600a组分比例3：7。同时分析了该配比下制冷压缩机排气温度、压比、低温冷柜内温度等的变化特点,最后对蒸发器的温度变化特性和回热器的温度变化特性进行了总结。

提出了一种五级自动复叠制冷循环,根据不同的系统采用不同的制冷工质和不同的混合配比,可以获得不同的蒸发温度,分析了非共沸混合工质的组分选取原则并选取了组分,探讨了适用于自动复叠制冷系统混合工质计算的方法,根据要求选择了R22、R23、R14、R740和R728五种制冷工质作为系统循环工质,对混合工质的配比进行了模拟计算,得出了理论模拟最优配比并通过试验研究加以比较确定。

为了确定R50对-100℃温区三级自动复叠系统中后期运行状态的影响，分别以R134a／R23／R14、R134a／R23／R14／RS0为混合工质在同一台实验装置上进行两次试验，其中R134a、R23、R14组分充注量相同。通过对两组工质进行实验和对比分析，发现添加R50时第二、三级分凝器蒸发温度和冷却后温度更低，但是系统压力明显更高，设备耗能增加，达到设计温度所需时间增长，因此在-100℃温区的自动复叠系统混合组分添加R50会对系统的性能不利。

提出了在混合工质制冷循环优化中应遵循的三条较为合理和切实可行的优化原则.在此基础上,采用定循环运行压比优化方法,在较为合理的外部约束条件下,对二元混合工质循环进行了优化计算,分析了各设计变量对循环性能的影响,并进行了实验验证.

采用环保制冷剂R290取代R22应用于四级自动复叠制冷系统，理论模拟计算表明，R290与R22有较相似的热物理性质，并且相同温度条件下R290有更低的饱和压力；相同压力条件下具有更大的汽化潜热，与R23组成非共沸混合工质能够获得更低的蒸发温度。采用混合制冷剂R290／R23／R14／R50进行试验，获取了-142℃的理想低温，冷量达到105W。

基于Daney提出的回热器性能计算机联式，对以氦和氮为主的混合物（包括He-Ne,He,Ar,He-H2,N2-Ne,N2-H2,N2-Ar,N2-He)的传热与流动性能进行了计算，得出了一些与Daney不同的结论，对研究回热式制冷机在80K温区的制冷效能具有一定的指导作用。

提出了一种新的R134a、R123、R23和R14四元混合工质林德制冷循环并做了相关的试验,主要包括制冷剂组分混合比例的确定以及分析不同比例对循环整体性能的影响.通过对不同配比下所得数据的分析比较,总结了此四元混合工质林德循环的运行特点,并提出了整个系统循环的改进方案.

随着全球环境问题日益加剧,制冷空调行业氟利昂类制冷工质的替代受到普遍关注,绿色环保制冷剂R744因此得到重新启用。单一工质R744热泵系统存在放热侧压力高、系统效率低的缺点,在R744中混入合适的第二组分工质可以有效降低压力或同时改善其效率。本文主要从R744混合工质的热物性、流动传热特性、应用于热泵空调系统、应用于复叠式制冷系统等方面进行综述,并针对研究现状,分析了目前R744混合工质研究存在的主要问题,指出了未来的研究和发展方向。

对新型蒸气压缩／喷射制冷循环进行了热力学分析，并对几种常见的混合工质和纯工质Ｒ１２的理论计算结果和实验结果进行了比较。