为提高制冷空调和热泵性能，分别选取CO2，R134a，R1234yf和R11制冷剂，以单级循环和双级循环为研究途径，分析了不同工况下，排气压力、蒸发温度和冷凝温度等因素对循环性能的影响。研究结果为制冷空调和热泵优化设计及新产品的开发提供理论依据。

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。

基于ANSYS软件并结合唐山地区气象资料和土壤特性,建立了该地区地源热泵U型埋管非稳态温度场的数学模型并进行了性能分析。不同工况和埋管间距周围温度场的模拟结果表明,该地区最佳埋管间距约为4 m,并确定了给定条件下的热作用半径及土壤特性与热平衡时间的关系。考虑到土壤年净负荷或机组运行多年后净负荷均不平衡,分别对地源热泵机组全年和多年运行对土壤温度的影响进行了模拟。本文为地源热泵设计和施工提供了基础资料。

在制冷空调和热泵行业,基于氟利昂制冷剂的ODP和GWP问题,使系统的节能和制冷剂的替代成为当代科技前沿的热点。本文通过调研以及理论分析,对当前常用制冷剂的基本物性和循环性能给出了一个较全面的分析,并且对润滑油基本物性以及制冷剂与润滑油互溶问题作了深入研究,为相关制冷剂的筛选和替代研究提供了理论基础。

提出跨临界C02热泵和朗肯循环耦合实现凝汽器余热回收的方式。分别对郎肯循环、再热循环及跨临界CO2热泵和朗肯循环的耦合循环进行了热力学分析，分析表明：随着主蒸汽温度增加或乏汽温度降低，3种循环的效率均增加，朗肯循环平均效率为31．5％，耦合循环平均效率为35．5％，再热循环平均效率为33．5％；随着主蒸汽压力增加或乏汽压力降低，3种循环的效率均呈增加趋势。相同对比条件下，耦合循环效率最高，朗肯循环效率最低，再热循环介于二者之间。