随着经济的发展,科学技术的进步,低温、超低温的试验与冻藏冷冻已经成为众多行业已成为必不可少的措施,特别是运行低温在-40℃--160℃的低温人工环境。低温应用涉及:航空航天工业的模拟环境试验;制品、电子元件的低温可靠试验;冶金产品的调质;医疗、制药等部门保存移植器官、血液;化学产品生产与提纯等领域。自然复叠制冷循环以其结构简单、可靠性高、适应性强等特点得到了日益广泛的重视。与传统的-50℃温度以下制冷方式相比,采用混合工质的自然复叠循环制冷系统,制冷循环得到简化,只用一台普通压缩机,使得制冷系统可靠性得到显著的提高。同时,减少一台低温专用压缩机,降低了制冷系统的制造成本。以上优势使得自然复叠系统具有研究和开发的价值。在R23/R134a混合工质物性的基础上,本文编写自然复叠模拟程序,分析输入参数对自然复叠内循环的影响。本文设计、搭建R23/R134a自然复叠循环循环实验台,在实验台上进行相关的实验,研究相关因素对自然复叠制冷循环影响。将实验结果与理论结果进行分析比较,以期进一步完善自然复叠制冷循环系统。本文的主要工作在以下几个方面展开:1)建立自然复叠循环系统物理模型,编写了系统模拟程序。应用系统模拟程序,研究吸气压力、排气压力、冷凝蒸发器蒸发段出口过热度、冷却水进口温度、回热器组合等输入变量对循环系统运行的影响,从而能够更好设计自然复叠制冷循环实验系统。2)设计、搭建R23/R134a自然复叠实验台,在自然复叠实验台上进行一系列的实验研究,得到自然复叠实验系统自身运行规律。并通过改变运行工况,研究相关因素对自然复叠循环的影响。3)通过改变系统R23/R134a混合工质的充注浓度,研究充注浓度对自然复叠循环系统运行参数的影响,找出R23/R134a混合工质适当的充注浓度。4)将自然复叠系统模拟结果与实验结果进行对比分析,提出改进R23/R134a自然复叠模拟分析程序方法,以期提高模拟程序对运行参数预测的准确性。