减少跨临界二氧化碳热泵循环高压截流损失的方案主要有膨胀机和喷射器两种。建立了跨临界二氧化碳节流阀循环模型、膨胀机循环模型和喷射器循环模型。研究了在典型的家用热泵热水器工况下采用不同循环时,气体冷却器工质进出口温度对循环性能和高压侧压力的影响。研究结果表明,气体冷却器工质出口温度低于40℃时,膨胀机循环效率高于喷射器循环;气体冷却器工质出口温度高于40℃时,膨胀机循环效率低于喷射器循环;膨胀机循环与截流阀循环的高压侧压力相同,低于喷射器循环。

：在自行研制的跨临界CO₂热泵热水器实验台上，通过调节系统中阀门开度控制 喷射器的进出口压力和温度，研究喷射器的流量、喷射系数、压缩比和效率的变化规律。实验结果表明：同时增大工作流体压力和引射流体压力可以提高喷射器的工 作性能，减小工作流体压力或者增大引射流体压力可以提高喷射器的工作完善度。高效率喷射器的研制是优化跨临界CO₂热泵系统的关键要素。

考虑热阻损失、压缩机与膨胀机的内损失及管路系统的压力损失,研究一个比较接近实际装置的回热式变温热源空气制冷循环,得出了循环容积制冷率制冷系数的解析关系式.由数值计算分析了压比、热导率分配以及工质与热源间的热容率匹配等参数对容积制冷率的影响.

对膨胀机、涡流管、膨胀阀3种节流形式的的制冷系统进行了热力学分析,结果表明,膨胀机或者涡流管的膨胀形式可提高系统的COP,降低系统不可逆损失,是以后提高跨临界二氧化碳系统COP的重要研究方向.

针对滑片膨胀机工作过程中高压进口流体在经过吸气孔口时对滑片冲击而造成滑片被压入槽底且无法与气缸内壁正常接触的问题,提出了一种滑片槽底引压结构.该结构将高压流体引入滑片槽底容积腔内,通过引入槽底的高压气体力来削弱进气冲击影响,保证滑片与气缸内壁良好接触.通过理论计算,得出了槽底引压结构的最优结构参数;通过比较无引压和有引压结构的膨胀机在相同工况下的实验结果,得出了引压结构对膨胀机工作过程中动力过程和热力过程的影响机理.研究结果表明：利用槽底引压结构,膨胀机能够在跨临界CO2制冷系统中稳定运行;滑片与气缸内壁贴合情况大幅改善,膨胀机性能大幅提高,输出功率最高达到了682 W,绝热效率最高值从无引压时的23.7%增长到有引压时的49.8%.

摘要：针对跨临界CO2带膨胀机和带喷射器逆循环的差异，从循环工作原理、CO2超临界流体降压过程及循环性能三方面进行对比分析。利用蒸发波理论分析了CO2超临界流体降压过程，结果表明这两个降压过程均是由亚稳态经历蒸发波后发生气液两相流的，其过程均受蒸发波影响。当其他条件相同，气体冷却器出口温度为35℃时，带膨胀机仇为0．7循环的EER最大值比带喷射器肛为0．7循环的EER最大值高24％，而在蒸发温度为5℃时，前者的EER最大值比后者的EER最大值高33％。在比较工况下，跨临界CO2带膨胀机循环在膨胀机绝热效率为30％-70％时的效率普遍高于带喷射器循环在喷射系数为0．3～0．7时的效率。

研究了一种具有简单结构的培尔顿式膨胀-辅压一体的能量回收装置，可用于小型制冷系统中取代节流阀，回收膨胀过程的压力损失，并将其直接转化为机械功作用于系统中，达到能量回收利用的目的。通过理论分析和模拟计算，比较了辅助压缩机在系统中的布置方式对回收功、制热量、COP等参数的影响，并对常用氟利昂工质R410A、R134a、R22的运行参数进行了比较。设计并制作了能量回收装置的样机，搭建了可供系统试验比较的测试台，讨论了部分试验结果及改进方向。

从电力供应的“削峰填谷”人手，阐述了储能的背景环境。重点分析了压缩空气储能（CAES），比较了各种储能形式的发电效率及技术参数。通过比较国内外CAES的发展及技术研究现状，我们清晰地认识国内的发展状态及与发达国家之间的差距。结合特定CAES形式，理论上分析热动力性能及效率，并论述了CAES在将来风电并网中良好的前景。

为有效利用渔船烟气和冷却水的余热，本文采用有机朗肯-朗肯系统进行制冰，建立了系统的热力学模型，研究了系统的性能参数和影响因素，评价了单位质量热水以及单位功率热源的制冰能力。结果表明：余热温度和冷凝温度对系统性能有重要影响，而冷凝器的过冷温度对系统性能的影响很小。在热源温度为100℃，冷凝温度为40℃时，每吨热水的制冰量为86．4kg／t，单位功率余热每小时的制冰量为2．27kg／（kW·h），论证了有机朗肯-朗肯循环系统用于渔船余热制冰的可行性。

提出了热电过冷器-膨胀机耦合CO2跨临界制冷循环(TES+EXP),可实现热电过冷器、膨胀机和压缩机之间的电能平衡分配。对新构型各部件及循环整体的不可逆损失及.效率进行了详细分析,并与三种构型CO2跨临界循环进行了对比。结果表明TES+EXP循环的.效率明显高于热电过冷(TES)循环,在过冷度为10℃时,.效率提高7.4%。排气压力和过冷度是影响TES+EXP循环单位制冷量不可逆损失iTot的关键因素,循环在最优排气压力和过冷度时存在最小iTot,在标准工况下,TES+EXP循环相对传统CO2跨临界制冷循环,最小iTot降低了39.9%;气冷器出口温度为46℃时,最优高压减小了2.0MPa。推荐新型循环应用于气候炎热地区。