设计了一个低温级带回热器的CO2-C3H8复叠制冷循环低温预冷系统（213K），并进行了低温预冷系统的参数选择和优化设计。该系统高温级循环采用CO2、低温级循环采用C3H8作为循环工质。通过对该系统的理论计算，得出了中间温度、复叠温差及低温级蒸发器冷端温差对系统性能系数的影响曲线；通过进一步的优化分析获得了系统最佳中间温度及对应的系统性能系数COP与复叠温差-低温级蒸发器冷端温差以及制冷温度-冷凝温度的关联式。

在调试阶段影响斯特林制冷机性能的工作参数主要有：充气压力、工作频率和环境温度。其中充气压力和工作频率是最容易更改的参数,通过分析得到：充气压力影响着斯特林制冷机振子系统的自然频率,而工作频率则影响斯特林制冷机压机活塞和排除器的相位差。利用简化模型分析了环境温度对斯特林制冷机性能的影响。实验验证了充气压力、工作频率和环境温度对制冷机性能的影响,实验结果能较好的满足分析部分。

在设定工况条件下，采用3组CO2非共沸混合工质（R744／R22、R744／R1270、R744／R600a），对制冷系统进行了热力学理论分析和计算。研究了系统制冷量、压缩机功耗、制冷COP，和冷凝压力随CO2质量配比的变化关系。结果表明：在相同工况下，R744／R600a的冷凝压力最低，比R744／R22平均低22．9％，比R744／R1270平均低18．8％；R744／R1270具有较好的综合性能。

将天然工质N₂O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了CO₂和N₂O用于跨临界两级压缩膨胀制冷循环的性能。结果表明N₂O用于跨临界两级蒸气压缩膨胀制冷循环中的综合性能要优于CO₂。在所选定的工况范围内,N₂O系统的C_cop值(性能系数)比CO₂最多提高9.6%,当气冷器出口温度越低、蒸发温度越高时,N₂O系统的Ccop值增加越明显;N₂O系统的最优高压压力远低于CO₂,在气体冷却器出口温度为40°C时,最优高压侧排气压力最多降低了16.2%;N₂O系统在排气温度、单位质量制冷量方面也较CO₂具有优势。最后提出通过降低气体冷却器出口温度来提高跨临界带膨胀机制冷循环性能和降低最优高压侧排气压力的观点。

通过引入不同以往MHV1混合规则的参考态,结合两参数通用状态方程,从两个方面对MHV1混合规则提出了相平衡预测的改进.关联结果表明,计算的结果与实验数据吻合的很好.将该模型与原MHV1混合规则(V/b为1.235)及取V/b为1的MHV1混合规则的计算结果进行了比较,结果表明,改进后的模型保持了原有模型对称体系良好的预测精度,同时,对于强级性气液相平衡体系的预测精度有了一定的预测.

作为热声驱动器的核心部件,冷却器性能直接影响整机性能.为进一步提高其性能,对两种不同型式的水冷却器的性能进行实验比较并对其各自的热阻和流阻进行分析计算,为今后的改进提供了很好的借鉴.

分析了CCPL的极限特性,包括毛细限、沸腾限、粘性限、携带限和蒸气压限,计算结果表明影响CCPL传热能力的极限主要为毛细限和沸腾限.另外,讨论了影响毛细限的主要因素,为CCPL的设计和运行提供了依据.

采用完全空化模型，对液氧流经弯管中时的空化现象进行了数值模拟。研究表明：由于弯管内侧流体压力低于外侧，当最低压力降低到空化核不稳定的临界压力时，空化首先在弯管内侧产生；入口速度增加、出口压力降低或流体温度升高，均会导致空化区域增大、强度增加。当空化区域扩展到一定范围时，管内大部分区域的流动状态达到基本稳定，空化现象对入口速度、出口压力等操作参数的变化不再敏感。此外，弯管的几何结构如曲率变化对空化现象也有相当大的影响。

介绍一种计算电流引线低温端温度非稳态变化的理论计算方法,并将计算结果与大型CFD软件包Fluent6.0的模拟结果进行比较,两者符合良好.采用该方法分析了稳态时的氦气流量对非稳态电流引线冷端温升速度的影响.

采用非线性最小二乘回归方法拟合3He饱和区气液密度实验数据,提出精度满足要求的3He气液饱和密度方程.该方程在实验点上的平均相对偏差为0.79%,最大相对误差为7.46%,相对误差超过2.5%的数据点有6个.该方程不仅可以用来计算饱和区气液密度,而且对将来产生3He气态和液态区的状态方程具有重要意义,为物性计算提供可靠的初值.