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本文研发出一款微通道空冷分液冷凝器(LSMC),并对微通道分液冷凝器进行了理论分析和实验研究及应用。先使用Visual Basic编程语言,选择合适的微通道换热器换热模型和压降模型,对微通道分液冷凝器进行管程结构的设计,得到微通道分液冷凝器的热力性能计算程序。通过实验方法验证程序的有效性及正确性,将实验数据与理论计算值进行比较后,证明了通过选取模型编程来计算微通道分液冷凝器的热力性能的方法是可行的。在本文研究实验条件下,采用Shigeru Koyama换热模型的计算值与实验值的偏差均落在±20%范围以内。Zhang M压降模型的计算值与实验值的偏差基本都在±20%范围以内。管程数(NP)以及每管程管数(TNPP)对分液式微通道冷凝器管内冷凝换热系数和压力降均有明显影响,即合理管程的布置对冷凝器的热力性能有明显的改善,而管程数的选择在换热器优化中占更重要的位置。本文将优化设计得到的冷凝器进行加工,通过搭建汽车空调系统试验台进行系统实验,分析微通道分液冷凝器在汽车空调系统中的性能,同时也加工了结构参数相同的微通道平行流冷凝器(PFMC),对比研究了两种冷凝器在汽车空调系统中的性能差异。实验结果表明,在标准工况下(室外侧干球温度为35℃,室内干、湿球温度为27℃,19℃,压缩机转速为1800r/min,冷凝器进风风速为4.5m/s)工质为R134a的汽车空调系统中,LSMC系统和PFMC系统分别在制冷剂充注量为1000g和1050g时得到最大COP,此充注量定为系统的最佳匹配充注量。在实验工况下,LSMC系统的COP随着冷凝器进风风速的增大而增大,随着冷凝器进风温度的增大而减小,同时在低转速时的COP比高转速时的COP大。在标准工况下,LSMC系统的制冷剂充注量比PFMC系统的少,LSMC的冷凝温度更加趋近于恒温冷凝,温度变化更小,平均冷凝温度较高,冷凝传热温差较大,更有利于提高冷凝换热量。LSMC能降低制冷剂侧的压降,其比PFMC低的原因主要在于气液分离的作用。与PFMC相比较,在质量流量大3.1%-10.8%的前提下,LSMC的压降还低了7.1%-40.9%。在实验工况下,LSMC系统比PFMC系统的制冷量提高了1.5%-6.7%,两个系统的耗功相当,系统COP总体上提高了2.5%-8.9%。LSMC系统怠速工况和城市工况下的制冷量分别比PFMC系统高出4.5%和4.2%, LSMC系统怠速工况和城市工况下的压缩机耗功分别比PFMC低2.4%和2.2%, LSMC系统怠速工况和城市工况下的COP分别比PFMC高出7.1%和6.6%。在实验工况下,LSMC系统比PFMC系统的火用效率提高了3.5%-10.8%