脉管制冷机正处于实用化的前沿,将成为一种具有竞争力的低温制冷机.但由于理论工作的不完善,需加强研究.该文从基本的传热和流体微分方程出发,对脉管制冷机进行了理论研究.采用加权残数法分析了回热器填料的非定常导热特性.由此,得出了填料蓄热特性与结构参数之间的关系,并提出了回热器填料尺寸选择的判断依据;交变流动条件下,气体管内流动不同于定常稳定流,分析后得到的一维动量和能量方程中含有非定常效应带来的阻力和热流附加项.活塞产生的机械扰动在回热器中的传播也不同于线性声波传播,还存在着一组由于温度梯度和粘性阻力相互作用引起的低速的扰动波.对脉管制冷机中气体能量方程解的分析,得到了回热器输功和脉管泵热的解析表达式.最后,提出了脉管制冷的泵热机理及计算方法,并用实验值同理论计算值进行了比较.