双螺杆混输泵在输送高含气率介质时,泵内温升对泵内转子间隙造成影响,进而影响泵的容积效率,在极端情况下,甚至会造成转子卡死以及混输泵的损坏。本文建立转子模型对高含气率下双螺杆混输泵转子的热变形和力变形规律进行研究,结果表明转子的热变形是转子变形的主要因素,螺杆转子的变形量会随着介质含气率的增加而增加,当含气率大于90%后,变形量显著增大,当含气率为99%时,径向最大变形量发生在出口端面的齿顶,轴向最大变形量发生在螺杆转子的吸入口侧轴的右端面上。通过分析变形对各间隙的影响后发现,齿根间隙变化最大,其次是齿顶间隙,而齿侧间隙几乎不发生变化。

对比了R1234ze、R134a、R124、R142b等工质的热物理性质，分析了几种工质在高温热泵应用中相同工况下的压比、COP、压缩机排气量、排气温度等性能参数，论述了R1234ze用作高温热泵工质的可行性及R1234ze高温热泵机组的特性。结果表明R1234ze在高温热泵75～95℃工作区间内，具有系统制热COP高、压比适中、压缩机排气温度低等特点。同时，其良好的热物性、较低的GWP值决定了其可以应用于高温热泵中。

为研究半封闭双螺杆压缩机应用于高温热泵时电机内部的温度分布状况，基于电机结构建立了电机内部制冷剂流道模型，通过CFD模拟了在高蒸发温度时电机内部的温度场与制冷刷R134a速度场。研究结果表明：当蒸发温度升高时，采用进气冷却电机效果减弱，电机内部温度升高，在制冷剂流速较小的区域出现超过100℃的高温点。该研究提供了高进气温度时电机内部温度分布情况，为高温热泵用螺杆压缩机的电机冷却方案提供了思路，同时为压缩机优化设计提供了依据。

锅炉燃煤采暖已成为近年来造成雾霾天气的重要原因之一，因此，热泵作为一种节能减排的有效措施，替代锅炉燃煤供暖势在必行。为了提高热泵在低温环境下运行时的性能，本文提出了4种改进的CO2热泵方案，并对各方案进行理论计算和对比，为CO2热泵在寒冷地区的应用提供理论依据。