为了使R744在复叠式制冷系统中运行的最低温度突破三相点的限制，用R744与自然工质（如R170或R1150）混合组成二元混合物，使其突破R744的三相点温度，完全使用自然工质混合物替代R13，在复叠式制冷系统的低温环路中运行．通过建立固液平衡和气液平衡的模型，得到保证R744在200K不结晶的摩尔分数，并针对固定组分的二元混合物进行循环性能计算．计算结果表明，R744／R170的一种混合物在相同的冷凝和蒸发温度下与R13相比，压缩比相同，压力曲线非常接近，单位容积制冷量、单位质量制冷量和制冷系数相差不大，具有与R13相近的循环性能．质量比为2：8的R744／R170混合物是R13的理想的自然工质替代物．

在Re=4 000～38 000的紊流范围内,对矩形风道内分别布置有单排一对直角三角翼、矩形翼和梯形翼(斜边倾角φ=20°和12°两种)等涡流发生器的强化换热和压降特性进行了对比实验.实验在稳态的气-水逆流换热方式下进行.实验结果表明,在固定各涡流发生器的宽度b=70 mm、高宽比h/b=1/2及迎流攻角β=60°的共性条件下,矩形翼强化换热的效果最好,φ=20°梯形翼次之,直角三角翼和φ=12°梯形翼再次;矩形翼压力损失最大,直角三角翼和φ=20°梯形翼流阻较小.

针对容积式压缩机组测试设备的初始投资高，能耗高的问题，介绍了一种改进的实验装置．其制冷量测量采用制冷剂液体流量计法。研究测试结果表明：（1）改进实验装置控制精度较高；（2）改进的实验装置的相对误差为1．5％。与房间量热计相比，该实验装置节能72．2％且初始投资节省60％。

在复叠制冷实验台上对C02／R290组成的不同配比的二元混合制冷剂进行了低温循环性能实验。实验结果表明，随着CO2含量增大，二元混合物的压比减小，制冷量增大，耗功减少，COP增加，制冷速率增大。但随着CO2含量增大，二元混合物的排气温度也升高，当CO2在混合物中的组分达到71％时，蒸发温度为-61℃时，压缩机的排气温度接近115℃。因此，混合物中CO2含量不宜超过71％。混合物中R290降低了CO2凝固点温度，同时也降低了CO2较高的冷凝压力，对扩展CO2在低温区域的应用很有益处。

建立除湿转轮二维传热传质模型，模型中考虑了基体材料蓄热对传热传质的影响，对模型的可靠性进行了验证，模拟误差均在10％以内，满足精度要求，并对不同影响因素下，变风量运行时转轮的瞬态响应性能进行了模拟分析。结果表明：处理空气进口湿度越大温度越低，再生空气进口温度越大湿度越低，处理空气出口湿度响应变化的差值越大，温度响应变化的差值越大；除湿侧风速突然增大时，出口温湿度的响应时间明显小于风速突然减小时的响应时间。计算表明：变风量运行方式可使系统显热负荷减少20％左右，若附加调节措施，可进一步节省显热负荷13％左右。

利用热泵空调系统夏季运行需水量和回灌井渗流量的数学模型，计算回灌井半径，采用增大渗流面积的方法，获得较好回灌效果；由需水量计算匹配的潜水泵功率，使系统节能效果更佳；试验证明，在天津地区农村住户采用一抽一灌的异井回灌方式，效果良好。

建立异井循环地源热泵系统地下换热数学模型,采用有限差分法求解,对回灌井水及其周围土壤换热特性进行了数值计算和模拟分析,得出回灌井与土壤间的热影响半径至少为2m;同时对取水井井水温度变化进行现场运行试验研究,其结果表明在热泵运行期间,取水井水温相对稳定,即为初始温度。