节能降耗是解决当今世界能源问题的重要举措。针对数据中心、通讯基站等高热流密度、复杂空间全年冷却的需求以及传统冷却技术全年运行高能耗的不足，以自然冷却技术为契机，设计出一种泵驱动两相冷却与蒸气压缩制冷复合系统。本文围绕泵驱动两相冷却与蒸气压缩制冷复合技术的运行原理与机制，通过模式转换实现泵驱动两相冷却模式和蒸气压缩模式全年交替运行，两种运行模式共用一套蒸发器、冷凝器和连接管路等，不仅可以节省设备成本、节省空间，而且基于泵驱动两相冷却模式换热器和管路的优化，对蒸气压缩模式的性能也有一定的改善，该复合制冷系统在复杂空间及远距离热传输等全年冷却领域具有广阔的应用前景。　　本文以风冷式泵驱动两相冷却与蒸气压缩制冷复合系统为研究对象，利用数值模拟和实验研究的方法，探讨分析其工作循环性能、模式匹配特性以及基于全年冷却的应用和节能性分析。　　首先，基于泵驱动两相冷却系统的热力循环机理，分析系统阻力和工质物性对系统性能的影响。从泵出口到蒸发器入口段液体管路的阻力会引起泵功耗的升高，而蒸发器入口至泵入口的管路阻力不仅能引起泵功耗的增长，并且对蒸发器的换热存在一定的影响，阻力越大则导致蒸发器入口段的过冷度越大，并会引起蒸发温度的升高，使蒸发温度和冷凝温度的温差变大。饱和温度变化受压力变化影响较小的工质，有利于降低蒸发器入口过冷度对系统换热的影响。　　通过建立风冷式泵驱动两相冷却与蒸气压缩制冷复合系统的数学模型，分析复合系统两种工作模式的性能特性以及室外温度、流量、迎面风速、管路规格、换热面积等参数的影响规律。系统各模式制冷量都随着室外温度的变化呈现线性变化关系。泵驱动两相冷却模式的性能对系统阻力的变化更为敏感，并且最佳制冷量与EER并不同步出现。通过不同容量蒸气压缩模式的比较，在复合系统设计时，应根据空间热负荷需求，选择合适的转换温度，优先确定泵驱动两相冷却模式的结构参数后，匹配相应制冷能力的蒸气压缩模式。　　针对泵驱动两相冷却系统的关键部件泵，搭建了低粘度介质泵送性能测试平台，测试了磁力滑片泵和磁力旋涡泵两种小流量泵基于低粘度介质的能效性能。利用空气焓差法搭建了风冷式复合制冷系统的实验平台，研究其循环、换热以及模式匹配特性，并验证了理论模型计算结果。泵驱动两相冷却模式启动迅速，在600s内可达到稳定状态，受蒸发器内液体过热的影响，启动过程中系统的压力和温度分布会产生微小波动;制冷量随温差的增大而增大，随制冷剂质量流量的增加呈现出先增大后减小的趋势。室外温度为15℃时，系统最大制冷量为3.429kW，能效比为12.94;室外温度为0℃时，制冷量最大可达到9.241kW，能效比可达29.71。该泵驱动两相冷却模式与3HP容量蒸气压缩模式复合时，复合机组可获得7.3kW制冷能力，且室外温度5℃可以作为模式转换温度。而当其与1HP容量蒸气压缩模式复合时，虽然复合机组制冷能力为3.4kW，但其模式转换温度可上升至室外温度15℃。　　综合上述理论和实验分析，利用复合机组的性能评价模型，针对不同气候环境地区和围护结构，对实验测试的两种容量匹配方式的复合机组进行全年冷却节能性分析并研制出复合机组的控制方案。该型式复合制冷系统在全国大部分地区具有广阔的应用潜力，3.4kW容量复合机组的泵驱动两相冷却模式在哈尔滨地区、北京和上海地区全年运行时间分别可达到69.58％、52.87％和43.83％，在广州和昆明地区仍然有17.26％和39.72％的运行潜力。和同等制冷能力条件下一级能效标准的传统空调比较，该容量复合机组以其较长的泵驱动两相冷却模式运行时间可获得更大的全年节能率，并且室外温度为15℃的转换温度在全国范围内适用区域更广。