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风冷翅片管式蒸发器现如今已经广泛应用于制冷系统中，对其进行强化换热的研究也经久不衰，强化翅片管式蒸发器换热效果的一个重要措施是强化蒸发器内工质侧的传热系数。一个重要的应用是再循环蒸发器，其以提高蒸发器内工质的流速为强化换热手段，通过热虹吸原理让工质实现再循环，使管内壁的润湿程度得到提高，有效降低了工质气体与管内壁的接触程度，从而提高工质侧的换热系数。 建立均相流模型，利用阻力平衡关系对再循环蒸发器的运行状态进行理论分析，对再循环蒸发器在不同工质、不同蒸发管径、不同循环倍率、不同工况、不同压缩机吸气量等参数下进行了相关理论计算，理论结果表明，R410A的传热性能相比于其他四种工质更佳，再循环蒸发器有最佳蒸发管管径，以及最佳循环倍率。 作为再循环蒸发器的重要组件之一，气液分离器的尺寸大小将直接影响蒸发器的运行性能。在处理大产量气体以及安装高度被限制的情况下，卧式气液分离器相比于立式气液分离器具有不可取代的优势，将单液滴模型应用于卧式气液分离器结合再循环制冷系统，设计的卧式气液分离器直径0.22m，稳定液位高度0.04m，蒸发器回气管与压缩机吸气管的有效距离为0.5m，稳定液位截面积与分离器横截面积的比值为0.15，在实验所需的供液高度以及所设定的工况下，卧式气液分离器均能达到预期的分离效果，并能满足工质在蒸发器内再循环。 搭建重力再循环制冷系统实验台，将卧式气液分离器置于再循环系统中，采用R404A环保工质，用空气侧热平衡法对重力再循环制冷系统与直接膨胀制冷系统在不同供液高度、不同工况下进行实验测试，以实验结果为依据，对两种制冷方式进行运行特性分析。 本实验研究表明，相比于直接膨胀制冷系统，再循环制冷系统蒸发压力得到明显的提高，进而引起压缩机吸气压力提高，在冷凝压力不变的情况下，容积系数得到提高，因此，再循环制冷系统的库内空气能达到更低的温度，在供液高度1.0m，库内温度为-20℃时，再循环制冷系统的吸气压力为1.68bar，而直接膨胀供液制冷系统的吸气压力为1.31bar，而且，其他条件不变的情况下，再循环制冷系统的库内空气温度可以达到-30℃，而直接膨胀制冷系统只能达到-20℃。在性能方面，以供液高度1.0m再循环制冷系统为例，在库内温度为-5℃～-20℃的过程中，相比于直接膨胀制冷系统，再循环制冷系统传热系数提高了57％～115％，制冷量提高了11％～26％，COP提高了8％～20％。