对带回热器和带膨胀机的CO2跨临界循环过程应用热力学进行了对比分析.结果表明,带回热器的CO2跨临界循环过程虽然也能够在一定程度上提高系统效率,但只要膨胀机的效率达到一定值,带膨胀机循环的系统性能将优于带回热器循环的系统性能.

利用沿轴向均匀布置在回热器内部的4个温度传感器,采集了不同工况条件下的回热器内部温度,并在现有的渗透深度等回热器参数模型和实验获得的系统谐振频率的基础上,计算了回热器的相关参数,进而分析了这些参数的变化规律,验证了热声系统谐振模态的动态演化过程.

讨论了微型热声热机中气体工质在非等截面的多孔填料回热器中的压缩性,指出表征热声热机热声效应的热函数和粘性函数以及由热声效应所产生的平均功流均与工质在多孔填料中的压缩性虚部相关.理论研究表明,通过改变填料的特征尺寸就可以达到改变工质压缩性虚部的目的,进而可以获得最大的热声效应所产生的功流.

基于基本的守恒方程,研究了回热器在具有大振幅波动情况下的弱非线性热声动力学模型.其中,动量守恒方程采用理论性较强的瞬态Darcy模型,能量守恒方程则包括了多孔介质的高阶耗散效应.采用摄动法,并在唯象的基础上获得了能描述包括声流(直流)在内的非线性动力学效应及由此而导致的非线性时均热声动力学效应的局部解析方程组,对加深回热器工作机理的理解具有一定的指导意义.

文中利用fluent软件对新型径轴向混合填充式回热器内工质稳态流动和交变流动进行数值模拟，模拟结果显示，稳态流动时工质进口和径轴向填料的交界处工质压降较大；径向填料内工质流动分布均匀性优于轴向填料，但流动阻力较大。对交变流动模拟可以发现，在整个交变过程中填料丝两边区域流速大小和方向变化最为明显。

基于氟利昂制冷剂的ODP（臭氧层破坏势）和GWP（温室效应）问题,运用热力学方法,对CO2跨临界双级压缩带回热器循环TSCV＋TGC＋IHX与不带回热器循环TSCV＋TGC建立了数学模型,并基于Visual Basic程序基础,开发了两种双级循环性能分析平台。结果表明,相同对比条件下,循环TSCV＋TGC＋IHX平均性能比循环TSCV＋TGC高5%～10%,最优中间压力比循环TSCV＋TGC低约5%～15%。本研究为高效、节能的CO2跨临界循环热泵热水器产品的开发提供了基础资料。

分别对带回热器和不带回热器的CO2跨临界单级压缩循环进行了理论分析和实验性能测试。理论分析表明，与不带回热器循环相比，相同蒸发温度下，带回热器循环平均性能提高约4.55％；相同气体冷却器出口温度下，带回热器循环平均性能提高约5.23％。实验测试表明，带回热器循环制热量和制冷量分别平均提高约3.33％和5.35％，制热和制冷性能系数分别提高约11.36％和14.29％。

通过相位理论分析了提高频率可以减小制冷机体积的原理,通过脉冲管制冷机内部损失影响分析了实现微型高效脉冲管制冷机的方法。研究表明：在现有的50 Hz高频下,减小制冷机体积会导致效率降低,提高运行频率,提高充气压力并采用更小水力直径的回热器填料,可以在减小体积的同时获得高效的制冷机。

采用格子-Boltzmann方法（LBM）分别通过对二维通道及多孔介质内交变流动与换热进行了数值模拟，以研究低温回热制冷机中脉冲管内及回热器内交变流动与换热规律。结果表明：二维通道交变流动结果与解析解吻合得很好。当交变流动数较大时，出现速度环形效应，温度表现为周期波动变化。多孔介质内各点速度总体均呈现交替波动变化，但振幅各不相同。固相处速度为零，而固相间的缝隙处出现速度峰值，且各缝隙处振幅峰值沿Y轴分布较为均衡。温度分布的轮廓图与二维空通道内相一致。多孔介质出口界面速度、压力和温度的平均值呈规律的交替波动变化。多孔介质中心界面处，速度、压力、温度的平均值分布总体依旧保持类正弦形状的波动变化，但压力和温度均出现了不同程度的非连续跳跃。

基于Daney提出的回热器性能计算机联式，对以氦和氮为主的混合物（包括He-Ne,He,Ar,He-H2,N2-Ne,N2-H2,N2-Ar,N2-He)的传热与流动性能进行了计算，得出了一些与Daney不同的结论，对研究回热式制冷机在80K温区的制冷效能具有一定的指导作用。