为了设计出结构紧凑、具有更好换热性能的CO2蒸发器,本文建立了套管式CO2蒸发器的计算模型,论述了套管式换热器的计算方法和步骤,并最终确定了套管式换热器的结构尺寸和型式。结果表明：传热系数随管束内径的增大先增大后减小,CO2侧压降随管束内径的增大而减小;管束个数增加,换热系数和CO2侧压降都减小。研究成果可为今后套管式CO2蒸发器的优化设计提供理论依据。

为了提高复叠式制冷系统的性能，有必要对不同的复叠式制冷循环进行对比分析。本文建立了2种分别采用R290/CO2与R404A/CO2工质的复叠式制冷循环的计算模型，并进行理论模拟计算与对比分析。结果表明，R290/CO2复叠式制冷循环的COP比R404A/CO2循环高；而且2种制冷循环中，都存在最佳低温循环冷凝温度，使得系统COP取得最大值。应尽量增大蒸发温度、减小冷凝温度以及降低冷凝蒸发器传热温差，这也有利于循环的安全运行。总之，R290/CO2复叠式制冷循环的综合性能更优，在环境保护、节约能源方面具有较好的发展前景。