在综合大量蒸汽喷射制冷文献和已有研究成果的基础上，简述蒸汽喷射制冷的原理，对国内外蒸汽喷射制冷的研究和应用现状进行评述，并根据蒸汽喷射制冷的未来需求和相关技术的发展，提出蒸汽喷射制冷的未来发展趋势。

离轴三反光学系统具有高分辨率、大视场、长焦距、质量轻、小体积等特点，满足空间对地遥感、空间摄影等领域的要求。介绍了离轴三反射镜光学系统的设计原理。用ZEMAX软件设计了一个三个反射面均是二次曲面、焦距为2000mm、F数为9的离轴三反射镜系统。结果表明，该系统可达到7°×3°视场，对于空间频率50lp／mm，调制传递函数值均大于0．5。

运用有限元法对不同工况下平面薄膜反射镜的变形进行了计算。用Gram-smith正交化方法处理了Zernike多项式，并编制了光机接口程序，计算Zernike系数，对反射镜波前进行拟合，对外载荷对超薄薄膜反射镜的影响进行了分析。

空间薄膜反射镜属于未来空间超大、超轻的反射镜,可以有效减少发射质量和装载体积。环境温度变化将影响薄膜反射镜的焦距和面形。利用有限元软件建立温度对薄膜反射镜成形影响的计算模型,分析了均匀温度变化、径向温度梯度、周向温度梯度3种形式下薄膜反射镜面形变化。以口径Ф300 mm的静电拉伸薄膜反射镜为实验平台,针对均匀温度变化情况进行试验,根据分析结果归纳了温度变化影响补偿的方法。结果表明：相比传统光学元件,温度轻微变化给薄膜反射镜的焦距和面形带来明显变化,均匀温度变化对薄膜反射镜的焦距影响最大,而周向温度梯度对面形影响最大,试验结果验证了有限元模型的正确性。

考虑薄膜反射镜具有质量轻、柔韧性好、可折叠等优点，研究了由静电拉伸法制备薄膜反射镜的新技术。介绍了薄膜反射镜的静电成形机理，计算丁单电极模式下薄膜所受力场，设计了单电极式薄膜反射镜的控制实验。给出了控制成型所需的主要参数，设计了薄膜反射镜的夹持结构和控制电路，并利用刀口仪测量了形成的反射面的焦距。实验结果显示，未通电时薄膜反射镜面形的PV值达到11．14λ，RMS值为1．86λ，在10000V的高压下可以形成焦距约为2．1m的反射镜面。通过Zernike拟合验证了数据的可靠性，结果表明，通过改善夹持结构精度和选取性能优良的薄膜材料，反射镜面形精度可进一步提高。

针对TMC（三镜卡塞格林）光学系统凹椭球面主镜的检验,本文提出了一种平板补偿的自准检验方法。该方法克服了OFFENER零位补偿器本身性能难以检验,只能靠加工和装调保证精度的问题。针对TMC主镜面形与抛物面接近的特点,对平板补偿的自准检验方案进行了理论分析,利用二次非球面的法线像差性质推导了检验光路中球差的表达式,并利用最小剩余球差进行补偿平板参数的确定。对某TMC系统顶点曲率1589mm,二次系数-0.983,口径Φ500mm的主镜检验,设计了尺寸仅为Φ34.2mm×9.1265mm的补偿平板。在ZEMAX中计算的结果表明,经平板补偿后的检验光路波像差RMS值为0.003λ,可满足TMC主镜的高精度检验要求。对补偿平板的检验方法,以及加工和使用中应当采取的措施也进行了考虑。与常用检验方法相比,本文方法具有容易对平板性能进行检验,成本低、研制周期短等优点。

目前大口径SiC反射镜组件的研制是当前轻小型化相机研制中亟待解决的关键技术之一。针对该类反射镜的研制特点,本文以某轻型相机大口径SiC反射镜组件的工程研制为例,从方案设计、力学样机设计与分析及地面试验三方面,系统地阐述了大口径SiC反射镜组件进行合理、高效、高可靠性设计的主要研制技术路线。有关试验结果表明,SiC反射镜组件一阶频率保持在340Hz左右,与有限元分析结果相差约8.5%;振动试验前后反射镜面形RMS相差为0.009λ,该结构满足使用要求。该反射镜组件研制技术路线完全适用于其它大口径反射镜组件的工程研制,并可有效提高结构的稳定性,缩短研制周期。

给出了内蒙地区土壤温度计算式,通过计算获得该地区地表以下20m处土壤温度年波动范围为0.0483%。本文针对土壤蓄热过程建立了二维非稳态传热物理数学模型。基于有限元分析法对内蒙地区热泵长期（90天）连续蓄热过程进行了模拟研究。分析了钻孔口径、回填材料、地埋管管径及热流密度等因素对蓄热过程土壤温度特性的影响。研究表明：热泵长期连续运行会导致地埋管附近土壤出现热堆积不利于蓄热。热流密度、地埋管管径对土壤温度场和热作用半径影响较大;钻孔口径、回填材料对其影响较小;钻孔间距应保持在6.5m以上。研究结果对内蒙地区太阳能-地源热泵系统相关参数的设计具有重要指导意义。

在热响应试验的基础上,通过FLUENT建立单U型竖直地埋管系统的三维非稳态数值模型。引入热短路不平衡系数作为评价热短路现象强弱的指标,分析了回填土导热系数、管内流速、系统井深和运行方式对地埋管热短路现象的影响。模拟结果表明,回填材料导热系数和系统井深与热短路不平衡系数成正比;流速与热短路不平衡系数成反比,而且对热短路现象强弱影响最大;采用间歇运行可以提升系统换热效率,但不能缓解热短路现象。

由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤源热泵系统的工作原理、运行模式、功能及系统优势。指出了目前该系统研究与应用中亟待解决的关键技术问题。最后对混合式土壤源热泵系统进行了建议和展望。