文中针对斯特林制冷机在工程应用中存在的性能稳定性、可靠性和环境适应性问题，从排除故障和隐患入手，采用改进设计、工艺、加工、装配和调试等技术手段，以达到该机可靠性增长的目的。

针对蒸汽压缩制冷系统工作过程的分析,建立了蒸汽压缩系统的瞬态和稳态数学模型,对整个蒸汽制冷系统的内部结构开展了深入的研究,并对其组成结构中的相关单元模块进行了建模与分析,在此基础上给出了制冷系统详细的瞬态和稳态的数学模型描述形式,通过对模型的仿真与测试给出了制冷系统工作过程中主要参数的变化情况,尤其是仿真结果与实际系统的工作过程进行对比,验证后表明本文所建立的工作模型,其COP性能与实测的结果误差不超过5%。

建立了变压吸附系统分布器结构的数学模型,并对吸附柱入口的速度场分布进行了研究,计算结果表明：目前工业吸附柱入口物流分配存在严重的不均匀性,而且Reynolds越大,物流分配越不均匀。在此基础上,对多种不同型式分布器结构进行了数值模拟,计算结果表明分布器结构是影响分配效果的主要因素,吸附柱气体分布器结构优化设计对改进吸附效果具有重要的意义。

通过美国标准和技术研究所开发的软件程序计算出了混合工质在不同配比下的物理性质;最终以要求的制冷量为标准,确定了混合工质的最佳配比;并通过分析计算,得出了一个三级自动复叠系统中各测点的状态参数;最后分析了压缩机高、低压对系统性能的影响。

文中通过建立的能进行夹层气体置换的稳态量热器试验系统，试验分析了夹层气体传热对多层绝热材料有效热导率的影响，重点对置换气体种类、气体压强、材料层数及冷热边界温度对多层材料的影响进行试验研究。试验表明在10-60层／cm层密度范围，真空度低于100Pa时，K数属于自由分子状态区域和中间压强区域，此时材料的有效热导率随残留气体热适应系数的增大而减小，并随着真空度的降低而增大，当残留气体为空气时，为保证多层材料的绝热性能，应尽量维持真空度不低于10^-2Pa。同时，分析表明为有效降低低真空下稀薄气体传热对多层绝热性能的影响，可以采用综合热适应系数较低的气体置换夹层中的空气，以减少低真空多层绝热材料的有效热导率，改善绝热性能。

随着J-T(焦耳-汤姆逊效应)节流制冷机的发展,需要对混合工质进一步研究.文中介绍了几种主要的沸腾换热机理,指出沸腾换热研究的难点和发展方向;并分析了混合工质沸腾换热系数低于相应纯质的原因;最后列举了几种通用的混合工质沸腾换热关联式.

冷头是低温制冷机的关键零部件，是制冷机的重要结构件，同时也是制冷机与热载荷的接口部位。文中对冷头的焊接工艺进行研究，提出一种爆炸焊复合材料与激光焊结合的冷头焊接工艺。

热力学循环的实质是一种非等熵的循环,热声热机和斯特林热机振荡现象在满足热力学循环一般规律的同时,而各有其特殊性,故其各自的振荡本质是有差异的,用于描述两者的网络模型也必然有差异.

文中提出了计算回热式热机中时均焓流的新公式,并用之指出Radebaugh等人关于计算脉冲管时均焓流中的重要错误,对分析指导包括脉冲管制冷机在内的回热式热机的研究具有重要的理论意义.

强化效率是评价翅片的最基本参数之一,翅片的结构参数直接影响着翅片传热的强化效率。对翅片结构进行优化设计的目的在于找到翅片的最佳结构,使得用最小换热面积满足换热的设计要求。可为进一步的对空冷器的结构优化提供参考。