随着我国经济的高速发展，以及人们对高品质工作和生活的追求，能源相对短缺的问题日益严重。建筑能耗是整个国民经济能耗中的重要组成部分，而空调和制冷系统的能耗是建筑能耗中最主要的能耗之一。蒸发式冷凝制冷系统作为制冷系统中的一种方式，具有高效节能和节水的特点。但人们对它的研究尚不多见，相关的研究资料和数据也十分缺乏。基于以上原因，本文对蒸发式冷凝制冷系统进行了深入研究分析，主要研究内容如下：根据计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)中关于气-液两相流的处理方法，采用VOF(volume of fluid)多相流模型，建立了水平换热管外气-液两相流动和传热传质的计算模型，并通过数值模拟研究流体流动特性和传热传质现象。模拟结果表明：在气-液两相逆流传热过程中，潜热传热量所占气-液界面总传热量的比值在90%以上；气-液两相逆流时，潜热传热量所占气-液界面总传热量的比值比气-液两相顺流时高；在气-液相界面处的换热形式是以水蒸发传质引起的潜热换热为主、以温差引起的显热传热为辅，逆流比顺流更有利于传热。详细介绍了蒸发式冷凝制冷系统的实验装置，该实验装置主要为蒸发式冷凝制冷系统模型的验证提供实验数据，并为其性能优化研究提供实验平台。在实验中，主要测试了冷却水喷淋密度、室外空气干（湿）球温度、空气流速、入口空气相对湿度等参数对蒸发式冷凝制冷系统的强化传热性能和制冷性能的影响；在接近名义工况的条件下，测试得到本实验系统的能效比(Energy Efficiency Ratio)为3.78，远高于国家相关规范中的蒸发式冷却制冷（系统）机组的制冷性能系数（国标要求不低于2.4）的数值。采用效率法建立了涡旋式压缩机的稳态模型；采用分布参数法建立了蒸发器和蒸发式冷凝器的稳态分布参数模型；采用顺序模块法，建立了蒸发式冷凝制冷系统整体模型。通过对整体模型的模拟值与实验值比较表明：系统制冷量的模拟值误差10%以内，散热量的模拟值误差10%以内，能效比(EER)的模拟值误差10%左右；由此可见，本蒸发式冷凝制冷系统模型的精度较高，能准确地模拟系统的热力性能。在以上研究的基础上，结合模拟和实验的手段，对蒸发式冷凝制冷系统的压缩机、制冷剂、蒸发器的选择及蒸发式冷凝器的强化传热进行研究分析。得到的结论为：(1)R134a适用于蒸发式冷凝制冷系统；作为R22的替代制冷剂， R-407C适合于使用干式蒸发器的蒸发式冷凝制冷系统；R-410A适合于使用满液式蒸发器的全新设计的蒸发式冷凝制冷系统。(2)采用满液式蒸发器的系统能效比(EER)（制冷剂为R22）比采用干式蒸发器约高8.6%-14%左右。(3)在一定的实验范围内，空气湿球温度对蒸发式冷凝制冷系统性能的影响最大，其次为空气流速，再次为空气相对湿度，最次为冷却水喷淋密度；在相同的实验条件下，蒸发式冷凝器的换热盘管为圆管、椭圆管以及扭曲管型的蒸发式冷凝制冷系统能效比依次增大，且增幅显著。采用Visual Basic语言开发了一款蒸发式冷凝制冷机组的快速选型软件，该软件可以实现以下功能：(1)根据建筑类型、建筑面积、预测的EER值，快速选出蒸发式冷凝制冷机组的主要设计参数，为生产厂家提供具体产品设计要求依据。(2)已知建筑物的详细制冷量需求，快速选出蒸发式冷凝制冷机组的主要设计参数，校核生产厂家生产的具体产品是否满足实际要求。介绍了蒸发式冷凝制冷系统节能改造示范工程的具体实施情况，其现场测试结果表明：较之原有的水冷式制冷机组冷源系统，蒸发式冷凝制冷机组冷源系统的节能率为16.3%，节水率为39.7%。本文的研究结果为蒸发式冷凝制冷系统在建筑舒适性空调领域的应用提供了可靠的理论和实验数据，具有重要的参考价值。