气波制冷技术是一种新型气体膨胀制冷技术,利用不同压力的气体在压力振荡管内的非定常波系实现能量交换和冷热分离,达到制冷的目的,目前已广泛应用于天然气脱水脱烃领域。为了防止管道中生成天然气水合物,进气中有时会添加醇类物质,此时压力振荡管中会存在水、醇等多种可凝组分;天然气中的可凝组分会影响压力振荡管内的波系和气波制冷机的端口匹配;当进气中可凝组分处于过饱和状态时,进入压力振荡管内的介质处于气液两相状态。针对以上问题,本文进行了以下研究:（1）建立了压力振荡管内双可凝组分的非平衡凝结与蒸发模型,采用CPA气体状态方程以考虑真实气体效应,搭建了带液量可控的单管实验平台,通过压力波动实验数据验证了数值模型的正确性。（2）通过数值模拟研究了天然气注醇前后在压力振荡管内的非平衡相变行为以及波系和性能的变化规律,利用整机实验平台测量了相变时压力振荡管内的压力波动。水蒸气在波系的作用下会发生凝结与蒸发,凝结放热使气波制冷机低温出口温度升高。含湿天然气的入射激波强度相较干天然气有所降低,同时凝结会削弱膨胀波强度,与整机实验得出的结论一致;已凝结的液滴会吸收反向激波的能量使其强度和传播速度降低。可凝组分会影响气波制冷机的端口匹配,使偏角增大;随着压比的增大,干气和湿气偏角的差值逐渐减小,二者的相对差值从压比1.5时的7.9%降低到了压比3时的3.7%。在含湿天然气添加甲醇会抑制水蒸汽的凝结作用,凝结出的液相水的质量有所降低,对防止冻堵以及天然气水合物的形成有重要意义。注醇后天然气的可凝组分总量增多,凝结出的液相总量增多,低温出口温度升高。（3）通过数值模拟研究了进气介质为气液两相状态时压力振荡管的带液运行性能。液相进入压力振荡管后,大多数从低温出口排出,少量残留在管内进入下一周期的循环;液相在管内有向振荡管运动反方向聚集的趋势。随着带液量以及液滴粒径的增大,既不利于液滴的及时排出也不利于制冷性能,而高温出口压力的增加有利于液滴的排出。管内液相含量高的区域容易发生液滴聚并现象;高压入射阶段时管左端会发生液滴破碎现象。通过高速摄影实验观测了管内的液滴运动;增大压比会使射流时液相流量和速度都增大。单管压力波动实验结果显示,带液时压力振荡管内的激波强度被削弱,峰值压力低于干气,带液量为30wt%时的压力峰值相对于干空气下降了16.9%;随着带液量的增加和转速的增加,峰值压力均呈逐渐下降的趋势。