该文对国内二氧化碳热泵目前的应用现状进行了分析,并简要地介绍了二氧化碳(CO2)热泵热水器的运行原理。同时针对目前二氧化碳(CO2)热泵热水器应用之一的难点问题融霜提出了一种新式的融霜方法。该方法相比于目前的除霜方法具有显著优势。

为了高效且安全地启动二氧化碳钢瓶的瓶头阀,机舱固定消防系统通常配备有遥控释放装置,通过高压气体驱动机制来开启机舱内的施放阀及钢瓶瓶头阀,从而释放二氧化碳进行灭火。然而,实践表明,受限于气瓶容量和许用压力,遥控释放装置能驱动的瓶头阀数量有限,且气控管路的密封性成为影响系统效能的关键因素。一旦密封不严,驱动气体泄露将导致压力不足,无法确保所有钢瓶瓶头阀的有效开启。

介绍了二氧化碳的热物理特性，理论分析了二氧化碳跨临界循环。在讨论基本理论循环的基础上，研究了带回热器的循环、带膨胀机的循环、既带回热器又带膨胀机的循环。同时，比较了各种循环的性能系数，发现在各种循环中都存在一个最佳的排气压力使得系统的性能系数达到最大值，并且带膨胀机的循环是性能系数最优的循环。

理论分析并模拟验证了二氧化碳跨临界循环存在最优压力这一结论。通过循环模拟，得到选定工况下对应不同蒸发温度和气冷器出口温度的最优压力值，将其模拟值与现有关联式计算所得最优压力值进行对比，并对其所得误差进行分析，旨在找到准确度较高的最优压力关联式，从而为二氧化碳跨临界循环最优压力控制优化提供参考。

基于热力学第二定律，对双级压缩带中间气体冷却器、双级压缩一级节流中间完全冷却／中间不完全冷却三种循环中各过程的损失及效率进行理论分析，发现第一种循环效率较高，但是COP相对较低。中间压力的升高，使得第一种循环效率提高，其余两种循环效率略有减小。对于低温工况影响，第三种循环结构比较理想。

以超临界二氧化碳为研究对象，对其在水平管内与水成垂直交叉流动的换热特性进行了实验研究。实验结果表明，超临界二氧化碳在外部水垂直交叉流动冷却下的入口压力、质量流量、冷却水流量的变化都对换热性能产生一定的影响。并且比较了两种不同冷却方式，即在逆流和垂直交叉流形式下，Re和Pr数的变化规律；最后，利用实验数据对四个考虑不同影响因素的常用经验关联式进行了验证，指出了适合实验条件的关联式。

从热力学基本定义出发，对R744／R290这对混合自然工质的热力性质进行计算。分析比较了各种计算方法和计算结果的准确性与可靠性，为R744／R290混合工质在今后的应用提供了理论依据，并对其它混合工质的热力性质计算具有一定的指导作用。

CO2蒸发器的结构和换热效果对CO2跨临界制冷循环的性能影响较大,为了能设计出高效的蒸发器,有必要对CO2蒸发器进行性能模拟和优化研究.首先采用稳态集中参数法建立了CO2蒸发器计算模型,对制冷量、冷冻水出口温度、压降以及CO2制冷剂的干度进行了模拟计算,并与实验值进行了比较,根据两者的比较结果对模型进行了修正.然后利用该模型对CO2蒸发器进行了优化计算,主要分析了换热管径和管长对冷重比及压降的影响.结果表明,冷重比和压降都随管径的增大而下降;而随着管长的增加,冷重比上升很快,并在1.4 m左右出现最大值,压降却随管长的增加而增大.综合考虑冷重比和压降两方面因素,CO2蒸发器适合选择小管径和长管长.

介绍了一种采用发光二极管InAsSbP作光源、以PbSe探测器作光电转换器件实现的红外CO2浓度分析仪.分析仪由探测器系统、信号放大与处理系统及显示输出系统三部分组成.探测器系统主要包括发光二极管InAsSbP、红外窗口、气路、取样泵、球面反射镜、带通滤光片及PbSe探测器等;信号放大与处理系统主要包括电压跟随放大电路、采样保持电路、多路模拟开关、模-数转换电路及8031单片机等;显示输出系统主要包括显示器、打印机及声报警器等.叙述了分析仪的工作原理、基本结构及主要技术指标,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法,并给出了其所能达到的技术指标.

在热力学第一、第二定律的基础上研究了跨临界制冷循环若干适用条件,详细分析了跨临界制冷循环对环境温度、制冷压力和温度、回热温差的要求,得出了启动危机、最小制冷高低压差等概念.将这些成果用于CO2制冷剂的分析,获得了相应的数据,可供研究CO2跨临界制冷系统应用.