中高温热泵技术研究的关键问题之一就是寻找臭氧破坏势为0、温室效应势 较低新型适用工质。论文围绕工质的循环性能理论与实验研究方法、冷凝温度为 80-110oC工况范围内新型适用工质的提出及其理论与实验循环性能，开展了研 究。 在理论循环性能分析中，基于对工质在压缩机中经历的实际过程的分析，提 出了一种在理论循环中与之相应的过程模型—由定压加热、绝热压缩、定压放热 三个子过程组成的复合过程；较之现有的单一绝热压缩过程模型，新的过程模型 及相应的过程和循环性能计算结果更加接近实际。 筛选、提出了5种新型工质(纯质R245fa和混合工质M1-M4)，理论循环性能 计算结果表明新工质的qv(单位容积制热量)和COP(循环性能系数)全面优于传统 工质R114，其中以M3的综合性能为最优。 在工质实验循环性能对比研究中，分析了在同一实验装置上，进行不同工质 对比评价时，存在的影响评价测量结果客观性的不公平因素。据此，提出了一种 改进型对比实验评价方法：在实验时，保证各工质分别有相同的蒸发和冷凝温度 以及载热流体流量；在评价工质性能时，通过引入“面积当量温差”消除了不同工 质间两器热流密度分别不同带来的不公平因素，同时以循环的热力学完善度作为 评价指标，反映了工质传热性能、温差传热不可逆性对循环性能的影响。改进措 施明显提高了工质循环性能对比实验评价的客观性，并使评价更为全面和深刻。 对R245fa和M1、M2进行了循环性能对比实验研究。结果表明，(1)改进 的实验评价方法，带来了工质间循环性能的近公平比较；(2)三种工质循环性能 随工作温度的提高而提高，其中R245fa的综合性能最好。 实验中取得了超过103oC的热泵热输出温度，实现了一个新的高温化实验水 平。 提出了一种由实验数据辨识压缩机效率的压缩机建模方法，建立了通用稳态 热泵系统仿真模型。计算结果与实验数据的最大和平均偏差分别在±10%和±5% 左右。 采用仿真方法实现了工质循环性能的公平比较。结果表明，M3的综合性能 最好；R245fa的COP仅次于M3，但qv最小；M1和M2性能居中。
