建立了CO2制冷循环各个部件的稳态仿真模型,对6种不同的跨临界CO2制冷循环进行了稳态仿真,衡量了吸气回热、回收膨胀功以及二级压缩等方式对系统性能的影响.结果表明,采用二级压缩并回收膨胀功可以大大提高系统的性能;只采用两级压缩而不回收膨胀功,对系统的性能并没有明显的改善;单级压缩时如果系统中带有膨胀机,采用吸气热交换器可以提高制冷量,但对性能系数(COP)值的影响不大;单级压缩不回收膨胀功时,采用吸气热交换器可以大大提高系统的制冷量和COP.

利用热力学第二定律针对两种不同双级二氧化碳制冷系统进行火用分析。 低温系统下二氧化碳双级压缩循环的火用分析表明节流阀的火用损失所占比例最大， 而蒸发器火用损失所占比例最小。 同时模拟计算结果表示低温系统下二氧化碳双级压缩循环存在一个最优的蒸发温度使其循环的火用效率最大。

在工业制冷、食品冷冻冷藏和室内外热舒适调节等方面,CO2作为一种自然环保制冷剂愈来愈受到人们的青睐。近年来,CO2制冷剂的应用范围由原来的热泵热水器逐步扩大,从小型制冷装置上的饮料零售机、制冰机到大型超市的带热回收装置的并联机组等;而用于CO2工质的制冷循环也由单一的复叠、二次载冷系统扩展为跨临界、跨临界增压等系统。文中阐述了CO2在低温下的热力学性质与特性分析,以及在跨临界制冷循环中的应用和提高系统性能的方法。

环境中的低品位热能储量巨大,但一般将其视为不可用能,主要是很难将其可用性体现出来。通过深冷制冷循环形成一个远低于环境温度的冷源,环境中的低品位热能的可用性就能充分显现出来。将低品位热能的可用性发挥出来用于此循环,能减少高等级能量的需要。为了达到此目的,需要一个能用低品位热能做功的设备。气动压缩机中动力源来自增压液体工质和增压气体混合的湿蒸气,做功后的湿蒸气一部分节流产生的深冷温度的冷量用于维持深冷制冷循环的需要;温度上升后的低压气体工质在对外输出冷量的同时吸收外部低品位热能,增压、增温后的高压气体工质经喷射器与液体工质混合。循环对外输出的冷量成为循环的收益,可以通过阶梯利用或复用等方式增加制冷的效益。

对空分设备制冷循环系统空压机进气阀门、冷却器、消声过滤器密封进行分析,定位主换热器堵塞原因,制定预防、改进措施,保证设备安全稳定运行。

适当地降低压缩机频率可实现省电节能,但频率过低也会对运行效率产生不同程度的影响。通过将压缩机低频运行于过热区间至吸气带液区间,研究不完全过热循环下的压缩机的运行机理及效率。结果表明:控制干度x∈[0.96,1)时,极低频率下压缩机能耗减少,系统压比进一步降低,排气温度的下降幅值超过了过热段的28.9%~40.3%;运行于低于额定频率附近时,容积效率较之常规控制过热度区间仅降低0.8%~1.3%,电效率也仅降低0.3%~0.7%,但该趋势与频率变化呈反比;在该范围内更高的性能系数COP使得综合效率系数更为完善。

综合介质了几种新型高性能吸收式制冷循环及其研究进展，包括复叠式、复合式、ＧＡＸ、辅助制冷剂吸收制冷循环。

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。

对拟连续吸附制冷进行了实验及理论模拟研究，建立了拟吸附制冷系统动态二维传热传质耦合模型，实验数据和模拟相吻合，在引入温度波理论的基础上，分析了各参数对系统性能的影响，为连续吸附制系统的设计及性能优化了理论及实验依据。

主要介绍了新型制冷循环在大型冷冻机组上应用的模拟试验情况,并通过理论分析比较了不同情况下对系统循环效率的影响.