将天然工质N₂O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了CO₂和N₂O用于跨临界两级压缩膨胀制冷循环的性能。结果表明N₂O用于跨临界两级蒸气压缩膨胀制冷循环中的综合性能要优于CO₂。在所选定的工况范围内,N₂O系统的C_cop值(性能系数)比CO₂最多提高9.6%,当气冷器出口温度越低、蒸发温度越高时,N₂O系统的Ccop值增加越明显;N₂O系统的最优高压压力远低于CO₂,在气体冷却器出口温度为40°C时,最优高压侧排气压力最多降低了16.2%;N₂O系统在排气温度、单位质量制冷量方面也较CO₂具有优势。最后提出通过降低气体冷却器出口温度来提高跨临界带膨胀机制冷循环性能和降低最优高压侧排气压力的观点。

为了发展微型气体轴承高速透平,在优化设计的基础上,研制了国内首台轴径为6 mm、叶轮直径为9 mm、设计转速为300 000 r/min的微型气体轴承透平膨胀机.对研制样机进行了全面介绍,阐述了该研制样机的结构设计特点,并对研制样机进行了初步的机械性能和热力性能考核.通过转子起浮试验,系统机械性能、热力性能的连续运转及超速试验考核,结果显示：所研制的样机振动小、运转平稳、效率高,最高转速超过342 000 r/min,满足超速15%的要求;在室温为23℃、无回热器的情况下,当进气压力从0升到0.27 MPa的45 min升速时间内,温降就达42℃,具有降温速度快,降温效果显著的特点.由于其机械及热力性能均达到预期要求,因此为今后进一步发展我国微型高速气体轴承透平机械奠定了坚实基础.

介绍了一种新型“Ｏ”型橡胶圈的减振支承结构。通过对普通丁晴橡胶“Ｏ”型圈的实验研究，采用Ｋｅｌｖｉｎ－Ｖｏｉｇｔ粘弹性力学模型，得出了丁晴“Ｏ”型橡胶圈的刚度Ｋ随频率增加，先有一上升段，后逐渐下降，而幅值比α、阻龙系数Ｃ随旋转频率的增加而下降，损耗因子η随频率的增加而增大的规律，并在低温透平膨胀机超速试验台的主轴系统减振支承中得到了成功的应用。

CO2跨临界制冷循环存在最佳高压压力，对应着最大COP。但是，膨胀机循环的最佳高压压力与节流阀循环的最佳高压压力不同。CO2膨胀机循环的最佳高压压力主要受压缩机效率、膨胀机效率、气体冷却器出口温度以及蒸发温度等参数的影响。当压缩机和膨胀机的效率一定时，CO2节流阀循环的最佳高压压力比膨胀机循环的高。为了计算方便，对膨胀机循环的最佳高压压力进行了计算和数据回归，并给出了计算关联式。

针对滑片膨胀机工作过程中高压进口流体在经过吸气孔口时对滑片冲击而造成滑片被压入槽底且无法与气缸内壁正常接触的问题,提出了一种滑片槽底引压结构.该结构将高压流体引入滑片槽底容积腔内,通过引入槽底的高压气体力来削弱进气冲击影响,保证滑片与气缸内壁良好接触.通过理论计算,得出了槽底引压结构的最优结构参数;通过比较无引压和有引压结构的膨胀机在相同工况下的实验结果,得出了引压结构对膨胀机工作过程中动力过程和热力过程的影响机理.研究结果表明：利用槽底引压结构,膨胀机能够在跨临界CO2制冷系统中稳定运行;滑片与气缸内壁贴合情况大幅改善,膨胀机性能大幅提高,输出功率最高达到了682 W,绝热效率最高值从无引压时的23.7%增长到有引压时的49.8%.

摘要：针对跨临界CO2带膨胀机和带喷射器逆循环的差异，从循环工作原理、CO2超临界流体降压过程及循环性能三方面进行对比分析。利用蒸发波理论分析了CO2超临界流体降压过程，结果表明这两个降压过程均是由亚稳态经历蒸发波后发生气液两相流的，其过程均受蒸发波影响。当其他条件相同，气体冷却器出口温度为35℃时，带膨胀机仇为0．7循环的EER最大值比带喷射器肛为0．7循环的EER最大值高24％，而在蒸发温度为5℃时，前者的EER最大值比后者的EER最大值高33％。在比较工况下，跨临界CO2带膨胀机循环在膨胀机绝热效率为30％-70％时的效率普遍高于带喷射器循环在喷射系数为0．3～0．7时的效率。

当今国际上先进的仪表都具有三高性能，即高可靠性、高稳定性、高智能化。空分设备由于系统复杂，一般都配备多种仪表作为工况显示和监视。目前国产空分设备所配透平膨胀机上广泛使用的传统记录仪式转速表，属通用型仪表。它的特点是配套粗略，功能单一，与机械设备的操作规程和工艺要求无直接联系。由于产品几十年一贯制，仍采用分立元件和传统电路结构，并有较多的机械传动部件，因此存在:故障率高、可靠性差、精度低、维护量大、飞记录无时标等间题，不能很好地发挥仪表作为操作工眼睛的作用。

研究了一种具有简单结构的培尔顿式膨胀-辅压一体的能量回收装置，可用于小型制冷系统中取代节流阀，回收膨胀过程的压力损失，并将其直接转化为机械功作用于系统中，达到能量回收利用的目的。通过理论分析和模拟计算，比较了辅助压缩机在系统中的布置方式对回收功、制热量、COP等参数的影响，并对常用氟利昂工质R410A、R134a、R22的运行参数进行了比较。设计并制作了能量回收装置的样机，搭建了可供系统试验比较的测试台，讨论了部分试验结果及改进方向。

从电力供应的“削峰填谷”人手，阐述了储能的背景环境。重点分析了压缩空气储能（CAES），比较了各种储能形式的发电效率及技术参数。通过比较国内外CAES的发展及技术研究现状，我们清晰地认识国内的发展状态及与发达国家之间的差距。结合特定CAES形式，理论上分析热动力性能及效率，并论述了CAES在将来风电并网中良好的前景。

为有效利用渔船烟气和冷却水的余热，本文采用有机朗肯-朗肯系统进行制冰，建立了系统的热力学模型，研究了系统的性能参数和影响因素，评价了单位质量热水以及单位功率热源的制冰能力。结果表明：余热温度和冷凝温度对系统性能有重要影响，而冷凝器的过冷温度对系统性能的影响很小。在热源温度为100℃，冷凝温度为40℃时，每吨热水的制冰量为86．4kg／t，单位功率余热每小时的制冰量为2．27kg／（kW·h），论证了有机朗肯-朗肯循环系统用于渔船余热制冰的可行性。