碳氢化合物是环境友好的制冷剂，其中可用于制取低温的有R170（乙烷）和R1150（乙烯）等，而R290（丙烷）和R1270（丙烯）可以用作高温级制冷剂。通过热力学理论计算，得到了-80～-60℃蒸发温度下采用这些碳氢化合物组合的复叠式制冷循环的最大COP值，以及COP的变化规律，并与R22／R23作为制冷剂的复叠式制冷循环进行了对比；发现了其中R290／R170和R1270／R170与R22／R23性能接近；可以作为复叠式制冷循环的替代制冷剂。

本文通过对跨临界CO2水冷式制冷系统进行变工况模拟与热力学分析,得出系统主要性能参数的变化规律,以及最优压力值与气体冷却器出口温度之间的关联式.这些结论可为跨临界二氧化碳制冷系统的设计和控制提供依据.

传统的复叠式制冷循环通常采用的几种工质破坏臭氧层且温室效应较强，为此，对低温级以CO2为工质的复叠式制冷系统进行热力学理论分析，计算了不同蒸发温度下最佳COP及其对应的低温循环冷凝温度和流量比．通过对几种工质组合(R22-R12，R134a-CO2，NH3-CO2，R290-CO2，CO2-CO2，CO2-CO2加膨胀机)的比较，可发现自然工质的COP与传统工质的相当．综合考虑环境因素及设备的选择，自然工质系统值得推荐．

网格划分在零件热力学模拟中是重要前处理环节,文中针对塑料模具型芯零件,采用了不同的网格划分方式,比对该模型有限元计算结果,讨论网格划分方式及网格密度对零件热力学分析产生的影响。

分别对R290和R134a进行了热力学分析，采用R290对R134a成熟机组进行灌注量试验，节流元件匹配试验，不同环境温度下，R290试验机组对比变工况试验。理论及试验结果表明：R290在系统中的单位制热量约为R134a的1．37倍，R290的单位理论COP值约为R134a的94．2％；R290的制冷剂充注量为R134a的30．3％；R290专用试验机组制热性能平均为R134a成熟机组的1．27倍，COP整体略高于R134a成熟机组，尤其在低温方面（-5℃，0℃），平均为R134a成熟机组的1．05倍。