近年来，在制冷行业的发展中，如何找到高效、环保的制冷工质以代替过去常用的CFCs和HCFCs类工质已经成为一个重要而紧迫的任务。替代工质的选择主要集中在HFCs，HCs，FCs以及它们的混合物中。由于纯工质的数量始终有限，而在混合工质中，相对于非共沸混合物而言，共沸工质在共沸点附近具有与纯工质相似的性质，并且具有诸多的其他优点，因此在很大程度上扩大了纯工质的可选范围，成为最具潜力的替代工质类型。　　 一般来说，单级蒸汽压缩式制冷循环的制冷温度不能低于-40℃，为了获得-40℃～-80℃的低温，最常用的方法是采用两级复叠式制冷循环。然而，传统的可以应用于-80℃温区的复叠制冷系统低温级的制冷工质主要有R13、R23、R503和R508B，它们要么具有很高的ODP系数，要么具有很高的GWP系数，或者二者兼有之。另外，对于杜邦公司的最新替代工质R508B，由于其润滑油溶解性能较差，将会导致系统可靠性和效率的降低。因此，开发一类适用于-80℃温区复叠式制冷系统的高效、环保型制冷制冷工质已经成为复叠温区制冷系统发展的迫切需要。　　 对于混合工质尤其是共沸混合工质而言，汽液相平衡研究的重要性是不言而喻的。本文针对复叠温区的新型共沸工质开展了一系列的汽液相平衡实验和理论研究，主要工作如下：　　 1.对相平衡热力学和理论模型的分析　　 为了寻找适合于本文研究的共沸工质的理论模型，首先对相平衡热力学的基础理论和汽液相平衡的计算方法进行了详细介绍，并分析了各种理论模型的适用性，挑选出4种理论模型拟用于后面的共沸工质实验数据的关联中。　　 2.低温汽液相平衡实验系统的研制与验证　　 介绍了一套低温汽液相平衡实验系统的设计、搭建和验证工作。该实验系统基于汽相循环法设计，具有测试温区大(140K＜T＜300K)，压力范围广(0＜P＜7MPa)，精度高等优点。为了验证整套实验系统的可靠性和准确性，对C2H6+C3H8的二元混合物以及C3H8的饱和蒸汽压进行了实验，对比参考文献提供的数据，具有很好的精度。　　 3.新型共沸混合物R170+R116的汽液相平衡研究　　 提出了一种新型共沸混合物R170+R116，并对其189.31～252.80 K温度下的汽液相平衡数据进行了测量。采用已选的4种理论模型对实验数据进行了关联，并对比了4种模型的关联结果。选择最精确的PR-HV-NRTL模型预测了R170+R116系的等压和共沸特性。　　 4.新型共沸混合物R170+R23的汽液和汽液液相平衡研究　　 对另一种新型共沸工质R170+R23的汽液相平衡数据进行了测量，实验温区为188.31～243.76 K。同样采用4种理论模型对所有实验数据进行了关联，在计算中发现，R170+R23系在低温下具有汽液液三相共存的现象。采用扩展的PR-HV-NRTL和SRK-HV-NRTL模型预测了R170+R23系的液相互溶度，并对185.26K下的汽液液相平衡进行了初步实验，直接证明了该混合物液相分离现象的存在。R170+R23工质可以被认为是第三种具有液相分离现象的HC+HFC混合物。　　 5.R23+R116系汽液相平衡测量与R170+R23+R116系汽液相平衡特性的预测　　 测量了现有的共沸工质R23+R116的汽液相平衡数据，实验温区为194.33～244.94 K，并采用PR-HV-NRTL和SRK-HV-NRTL模型对实验数据进行了关联和对比计算。最后选用以上三种二元混合物计算中最为精确的PR-HV-NRTL模型预测了三元系R170+R23+R116的汽液相平衡特性，计算结果表明此三元混合工质同样具有共沸现象。　　 本文推荐的三种共沸混合物(两种二元，一种三元)的ODP系数均为零，GWP系数均小于现有的常用工质。从这三种工质的共沸特性分析来看，它们都具有替代现有复叠温区常用制冷工质的巨大潜力。