该研究报告引入了热力过程系统概念，认为制冷循环是由压缩过程、冷凝过程、节流过程、蒸发过程等热力过程组成的的闭式热力过程系统；然后按照热力过程功能独立原则模块化分解制冷循环，同时提出了四层模块框架：系统层、部件模块层、流动换热层、物性层；这样便于实现制冷循环系统仿真开发工作的专业分工与社会协作，提高开发的质量和效率。
在系统层，阐述了制冷循环的系统模型即是部件之间的连接关系，可以用图论及邻接矩阵表示，依此一一对应建立连接方程组，与部件模块模型、已知条件、约束条件等组成制冷循环的系统模型；分别探讨了顺序模块、四重嵌套迭代、联立模块等系统求解算法。
在部件模块层，详细讨论了压缩机、换热器、毛细管、低压气液分离储液器等部件模块。压缩机采用了ARHI540推荐的十系数关联式建模，同时考虑了吸气过热度（x=0.9, 25K）修正制冷剂流量，考虑了油池中溶解的制冷剂量；绝热毛细管采用关联式模型；低压气液分离储液器的储液模型根据气液两相流量平衡建立，能够估算不同吸气过热度（x=0.9, 25K）时其中分布的制冷剂量；建立了分布参数翅片管换热器微元网络模型，采用顺序模块算法求解换热器微元网络。
在流动换热层，收集并评估了管内侧制冷剂流动换热（单相、两相）关联式（换热系数、摩阻系数、空泡系数）、翅片侧（干、湿工况）湿空气流动换热关联式（换热系数、摩阻系数、热湿比）。
物性层本应包括制冷剂及冷冻油、湿空气、材料等热物性，而本研究直接调用EES自带的制冷剂、湿空气、材料等热物性库函数，专门建立了R22-4GS混合物物性的估算模型。
