能源危机加剧带来的一系列问题已经严重影响到了人类的生存,采取措施解决能源问题迫在眉睫。建筑能耗在社会总能耗中占比较高,而热泵系统由于自身的特殊性,在建筑领域节能减排中发挥着巨大的作用。工质的替代是热泵领域节能的重点,随着研究的进一步深入,混合工质在环保性和热物性方面的优势进一步得到凸显。目前,针对混合工质热泵系统的研究大都集中在对工质的替代,而针对关键部件的开发研究很少。随着混合工质在热泵热水器方面应用范围的扩大,针对混合工质关键部件的开发研究具有重要意义。本文对环保混合工质R744/R290热泵系统用蒸发器性能进行了优化研究,主要进行了以下工作:(1)基于蒸发器存在的问题,制定了设计流程及方案,在设计工况下进行计算,对计算结果对比分析后确立了最优方案。(2)建立蒸发器稳态分布参数模型,对相同工况下实验数据和模拟计算数据进行对比,验证模型的准确性以及选用换热关联式对R744/R290的适用性。(3)用验证后的传热分析模型对蒸发器结构尺寸进一步优化,并进行敏感性分析,模拟不同工况及参数对蒸发器性能产生的影响,并开发与本研究相关的蒸发器设计与模拟计算软件。基于开展的R744/R290热泵系统用蒸发器的设计及模拟研究工作,主要结论如下:(1)通过不同设计方案传热系数、耗材及压降对比,组合式螺纹管高效蒸发器性能最优。(2)实验值与模拟值的对比结果表明:建立的传热分析模型是准确的,选用的换热关联式对R744/R290适用。(3)在额定运行工况下,当两相区外管为(37)22*1mm,内管为(37)12.7*0.75mm;过热区外管管径为(37)25.4*1.3mm,内管管径为(37)12.7*0.75mm;管长为7.2m时蒸发器性能最优,相比套管蒸发器传热量提升了6.7%,冷重比提高了20.5%。(4)在选定工况下,随着水侧流量的增加或水侧入口温度的升高,传热量、传热系数均增大。