通过对CO₂在近临界区水平圆管内冷凝过程的局部换热系数和压降的计算,得出CO₂冷凝过程中的局部换热系数和压降随CO₂蒸汽干度的变化关系,同时得到水平管的管径、冷凝温度和CO₂质量流率对局部换热系数和压降的影响情况。此研究对CO₂制冷系统冷凝过程的实验研究及CO₂冷凝换热器的设计提供了相应的理论依据。

通过对自然工质R290/CO2和NH3/CO2与常规工质R22/R13的复叠式制冷循环的热力学分析,得出R290/CO2复叠式制冷循环的COP比常规工质R22/R13的低,提出CO2低温循环采用膨胀机代替热力膨胀阀,从而提高了COP.在NH3/CO2复叠式循环的NH3高温循环和CO2低温循环中都采用膨胀机代替热力膨胀阀,可以大大地提高COP.自然工质R290/CO2和NH3/CO2替代常规工质R22/R13复叠式制冷循环有很好的前景.

本文对冷水机组干式蒸发器中制冷剂沸腾换热过程的流动方程、基本参数进行分析,提出了冷水机组干式蒸发器管内制冷剂强化沸腾换热的措施以及节能的途径.

针对新疆地域和生产水果的特点，设计了太阳能热源、水和CO2为工质的水果冷藏制冷系统。通过计算分析得出，CO2循环蒸发温度提高，外界环境温度升高，太阳能辐射强度增加，喷射器引射率提高，系统的耗能减小。外界环境温度每增加10C，太阳能集热器的面积减小0．5m2，太阳能辐射强度每增加10w／m2，太阳能集热器的面积减小1．2m2，喷射器的引射率每提高0．01，太阳能集热器的面积减小0．8m2。与发生器的热源全部来自电能的系统运行情况相比．吐鲁番地区葡萄冷藏2个月节约运行费用达96．2％，哈密地区哈密瓜冷藏15天节约运行费用约94．似．库尔勒地区香梨冷藏6个月节约运行费用约41．1％，库车地区白杏冷藏21天节约运行费用约74．2％。设计时应针对使用场所，优化选取设计参数，减少设备初投资。

通过对CO2单级压缩和双级压缩制冷循环的热力学分析得出,在一定的蒸发温度和冷凝温度下,CO2单级压缩制冷循环的COP比CO2双级压缩制冷循环的COP低、压差大、压比高.因此,CO2低温制冷循环系统应采用双级压缩制冷循环,为提高CO2双级压缩制冷循环的循环效率,应尽可能升高蒸发温度、降低冷凝温度,可以看出自然工质CO2双级压缩制冷循环有很好的发展前景.

通过对自然工质R290蒸气珠状凝结传热过程的微尺度特性分析得出,在一定的过冷度、液珠半径和分形维数下,液珠的导热热阻随接触角的增大而增大,促进层的热阻在接触角为90°时最小,气液界面的热阻随着接触角的增大而减小,单个液珠的总传热热阻随着接触角的增大呈现出先减小后增大的变化规律,即存在最佳接触角,在此最佳接触角下,单个液珠的总传热热阻最小,单个液珠的传热量最大,换热表面的热流密度最高。随着液珠半径的增大,最佳接触角减小。随着过冷度的增加和分形维数的增大,换热表面液珠成核中心密度增大,表面的热流密度增加。在一定的过冷度下,液珠半径增大,液珠分布密度减少,分形维数增大,液珠的分布密度增加。在一定的分形维数和过冷度下,随着液珠半径的减小,换热表面的热流密度增大。

对水蒸汽在内径为8 mm的水平圆管内，不同管壁温度、蒸汽流速、压力和入口过热度下的冷凝过程，采用通用CFD软件Fluent 13．0中的Mixture模型，结合UDF编程对水平管内冷凝物理模型进行数值模拟。通过分析相应的冷凝液分布云图、体积分数和局部换热系数的变化曲线，得出蒸汽在水平管内冷凝换热系数与壁温、蒸汽流速、压力和入口过热度的变化规律。并将模拟结果与实验测试结果进行了对比，得出模拟结果比计算值偏高约30％。

对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统进行热力性能分析，并与相同运行工况下的节流降压CO2热泵系统的性能进行了对比，得出涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统存在最优的高压压力，在最优的高压压力下，系统获得最大的制热性能系数。提高分离热气体质量比、中间压力、蒸发温度、涡流管制热效应，降低气体冷却器出口温度，涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统的制热性能系数提高。随着热气体质量比的增加和气体冷却器出口温度的升高，涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统最优的气体冷却器出口压力也升高。在热气体质量比仅为0．2时，涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统相比节流降压CO2热泵系统，最佳的制热性能系数提高11％。随着热气体质量比的增加，差值会进一步增大。气体冷却器出口温度的升高，对涡流分离热气体再加热的CO2热泵...

提出了一种联合室内排风能量法的空气源热泵系统,即将室内排风与环境空气混合,然后再通过空气源热泵的室外换热。该方法既可以缓解空气源热泵系统结霜问题,又为室内热排风热量回收提供新途径。利用全国18个城市的气象数据对该方法的适用性进行分析:室内排风状态为16℃/30%和24℃/60%时,空气源热泵室外机结霜概率分别减少0%~36.17%和10.97%~68.17%。并依据结霜改善情况将该方法的适用性分为4种:不适用、可以采用、建议采用和应当采用。其中,北京、济南、太原、兰州和石家庄5个城市属于应当采用该方法的地区。

为需要较低温度的用冷空间提供冷源,设计由太阳能集热循环,水蒸气喷射制冷循环,CO2低温制冷循环组成的太阳能辅助热源水蒸气喷射引射冷却的CO2低温制冷的组合循环,通过热力计算得出随着蒸发温度的升高,太阳能辐射强度的增大,集热器面积的增大,组合循环的性能提高。蒸发温度每升高1℃,组合循环的性能系数增大4.3%,太阳能辐射强度每增加1W/m2,组合循环的性能系数增大2.8%,太阳能集热器面积每增加1m2,组合循环的性能系数增大约6%。发生器内水蒸气温度对组合循环的性能影响不大,太阳能辐射强度、集热器面积以及喷射器引射率对组合循环的影响较大。组合循环节省运行费用,节约能源,有很好的发展前景。