建立超临界压力下自然与强制水循环回路的统一水动力模型，结合超临界压力下特殊的物性变化、非线性动量传输与系统耦合特征，采用基于延拓的非线性数值方法，系统比较研究了超临界压力下自然与强制循环水系统的复杂水动力特性，揭示了超临界压力下自然与强制循环系统独特的非单调的流量-加热功率关系及其机制与特点。分析了系统传热特性，并讨论了加热段人口温度、局部阻力对自然和强制循环水动力特性和系统传热的影响规律。

提出了二氧化碳超临界压力区热力性质的显式计算模型。由于模型为显式形式，不存在迭代，保证了热力性质计算的高速性和绝对稳定性。以REFPROP7的计算结果作为数据源，对制冷剂环保替代中重要的自然工质二氧化碳的热力性质在压力为临界压力至三倍临界压力的区域进行拟合，并将该快速计算模型与REFPROP7相应公式的计算结果进行对比。对比结果表明，所有快速计算模型的总平均偏差小于0．193％，最大偏差小于13．85％。