用两相流引射器代替膨胀阀，可回收两相流引射制冷循环中高压工质的压力能，提高制冷系统效率。对以R134a为工质的两相流引射制冷系统性能进行了实验研究，分析了喷嘴喉部直径和混合室直径对R134a两相流引射器及引射制冷系统性能的影响。实验结果表明，在固定工况条件下，存在使引射比达到最大的最佳喷嘴喉部直径和混合室直径组合。在蒸发温度为3℃、冷凝温度为55℃的工况下，当喷嘴喉部直径为2．0mm、混合室直径为16mm时引射器的引射比最大。在固定工况条件下，使引射比达到最大值的喷嘴喉部直径和混合室直径的最佳组合与使系统COP达到最大值的几何参数组合并不一致。这可能是由于在引射器中产生了激波等因素引起的，其中机理尚需要进行更深入的研究。

采用分布参数的方法建立了制冷系统的数学模型，在建立冷凝器和蒸发器两相区模型时采用了分相流模型，并考虑了流型变化对制冷剂流动换热过程的影响。利用所建模型，计算分析了冷凝器进口空气温度、蒸发器进口空气温度等参数变化对系统性能的影响，在焓差实验室对一台风冷热泵空调器性能进行了实验研究，得出了冷凝器和蒸发器进口空气温度随冷凝压力、蒸发压力、过冷度和过热度的变化曲线。将理论计算结果与实验结果进行对比分析，结果证实了所建仿真模型是合理的。

对跨临界CO2两相流引射制冷系统性能进行了实验,分析了工况及引射器几何参数对系统性能的影响,结果表明：在实验工况范围内,跨临界CO2两相流引射制冷系统制冷量和COP随气体冷却器压力的升高而升高,随气体冷却器出口温度的升高而降低。对于使用不同喉部直径喷嘴的系统,在相同工况下,引射器喷嘴喉部直径较大的系统的性能较好。对于使用不同直径混合室的系统,随着气体冷却器压力的升高,使用小直径混合室的系统COP变化较大;当气体冷却器压力较低时,使用大直径混合室的系统COP较高,而当气体冷却器压力较高时,使用小混合室直径的系统性能较好。在相同工况下,与传统跨临界CO2循环进行比较,两相流引射制冷循环系统COP最大可提高14%。

在不同的环境工况下对使用电子膨胀阀的热泵热水器系统动态性能进行了实验研究,测量了电子膨胀阀不同开度条件下热泵热水器的动态制热量、性能系数等参数,分析了电子膨胀阀开度对热泵热水器性能的影响。同时,对热泵热水器系统动态性能进行了数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明：在电子膨胀阀某一开度下,系统性能系数存在一个最大值;对于电子膨胀阀不同开度,在加热初始阶段,电子膨胀阀开度较大时系统COP和制热量较高,而在加热后期则恰恰相反。通过在不同加热时段使用电子膨胀阀不同开度实验发现,系统性能得到显著提高,最大可提高7.6%。热泵系统性能数值模拟与实验结果的变化趋势一致,说明数学模型和计算方法是可行的。

对试验使用条缝翅片换热器及R410A工质的空气源热泵空调器的除霜特性进行了试验研究，测量了除霜过程中热泵样机的制热量、输入功率、室外换热器进出口温度及压力等参数的动态变化，分析了不同工况下热泵样机的除霜损失。试验结果表明：随着室外环境温度和相对湿度的降低，热泵机组在除霜过程中消耗的能量及从空调房间中吸收的热量增大，尤其在环境温度低于0℃时，除霜过程中的损失增大更快。由于随着环境相对湿度的增大霜层增长速度加快，除霜过程中的损失占结霜／除霜循环总耗能及总制热量的比例增加，因此热泵机组结霜／除霜循环的平均制热量及COP迅速减小。与使用平翅片换热器的热泵机组除霜性能的比较表明，随环境相对湿度的增加，条缝片换热器热泵机组的结霜／除霜循环平均性能衰减速度要快的多。

对使用4种不同长度毛细管的空气源热泵热水器系统的动态性能进行了试验研究，分析了毛细管长度对压缩机排气温度、系统耗功率、蒸发压力、冷凝压力、制热量及系统性能系数（COP）等的影响。试验结果表明，在加热初始阶段，采用短毛细管的热泵热水器系统性能优于使用长毛细管的系统性能，而在加热后期则恰好相反。为了提高加热周期内热泵系统的平均性能系数，在加热过程中分别切换使用长度为150mm、250mm和350mm的3种毛细管，其动态性能试验表明，可大大提高热泵热水器系统的性能，其平均COP约为4．6。在整个加热阶段，压缩机的排气温度未超过90℃，保证了压缩机在一个安全稳定的条件下运行。

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。

通过对单风机风机盘管的来流场进行数值模拟，在风机送风口风速恒定的情况下，优化传统风机盘管结构，研究结果显示，将风机风口置中安排于送风空间有利于提高来流场气流分布均匀性；将送风空间的两侧改为从风机送风口处开始的渐扩风道形式、在送风空间内增加导流片等，均可以不同程度的提高来流场气流分布均匀性，有利于提高风机盘管的换热效率。

对以R32为工质带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统进行了试验研究与分析。结果表明：在蒸发温度为-2--15℃范围内,该系统的相对补气量、制热量和耗功均随着补气压力的升高而增大;当蒸发温度为-15℃时,最大相对补气量约为33%,同时排气温度可降低11℃;当蒸发温度为-6℃时,系统COP达到最大值时所对应的最佳补气压力范围是1.50-1.54 MPa。在蒸发温度低于-6℃的条件下,带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统的制热性能具有明显的优势。

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。