汽车工业的可持续发展面临两大问题，能源与环境。为此，人们不断寻求高效、节能的清洁汽车动力。液氮发动机的储能介质有较高的能量密度；在其运行中排放的是无污染物辐射的氮气，真正实现了零污染；它的工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压氮气。 浙江大学动力机械及车辆工程研究所首次对液氮发动机进行理论和实验研究，已经取得较大的进展，但是对于液氮汽车的换热器研究还处于起步阶段。本课题依托于国家教育部博士点基金项目“液氮发动机理论与实验研究”等项目，对以下方面作了研究： 第一、从能源与环境与内燃机的关系分析了新型动力汽车的必要性，并介绍了不同类型的新型汽车；从经济性等方面论证了气动汽车存在和发展的可能性，介绍了国内外的研究现状。 第二、基于S185柴油机建立了液氮发动机系统的工作台架，通过液氮发动机的试验数据，对液氮发动机的性能进行分析，着重分析了液氮换热器直接影响的入口压力和入口温度对于液氮发动机性能的影响。 第三、介绍了国内外常见模型。根据假设后的物理模型建立稳态分布参数模型，在两相流区采用既能保证误差在允许范围内，又能使计算大大简化的“均相模型”。具体分析换热器模型的计算方法，包括：两相区强制对流关系式的选用、翅片的计算、换热量的求解等。 第四、从仿真值和实验值的对比验证了模型的准确性。根据模型，研究了不同管径、变入口压力、不同的质量流量等因素的变化对于换热器效果的影响，并对所得到的结果进行了分析。逆求换热器，根据换热器的出口状况，仿真换热器的入口状态。针对换热器的结霜状况，分析了原因与相应得对策。 主要创新成果： 首次对液氮机车换热器进行建模研究。搭建了液氮发动机系统的实验台架，做了一些相关的台架实验，根据实验中的管翅式蒸发器，建立了详细的稳态分布参数数学模型，对模型采用了顺序求解的方法，避免了全场求解以及由此引起的方程组求解收敛难的问题。 对比实验和模型预测值，以此来证明模型的准确性。利用建立的稳态分布