節流結構設計是二氧化碳制冷技術實用化的障礙，通過研究二氧化碳跨臨界節流機理，得出不同節流機構的流量特性及其隨進出口條件變化的動態響應規律，結合汽車空調系統運行及其它部件動態特性，確定合理的節流機構和系統結構，以此為基礎完成二氧化碳節流元件和汽車空調系統的優化設計規律研究，對于加速二氧化碳汽車空調系統實用化有重要意義。 2100433B

本項目研究組合式相變材料均勻并且等速率固液和固固相變過程的傳熱機理。提出了“均勻等速相變傳熱”的理論構想并研究實現該構想的條件，將結果用于研究采用現存材料組合達到等速相變的傳熱過程。該傳熱過程不僅能夠實現熱能的等速利用而且熱效率比傳統相變提高１５－４０％。研究結果可形成強化傳熱的一種新方法，具有重要的理論價值和應用潛力。

本項目立足在新型制冷和熱泵循環裝置中應用CO2自然制冷劑，重點解決CO2跨臨界循環系統的關鍵問題- - 降低系統節流損失，提高運行效率。研究集中在超臨界CO2流體在降壓、閃蒸相變過程中流體的膨脹機理、流動特性以及能量釋放規律的分析，此理論研究將對指導設計制冷系統中的能量回收裝置代替傳統的節流系統，減少系統不可逆損失，提高系統效率具有重大的指導意義。本課題研究的意義在于對CO2跨臨界系統的實際應用起到積極的促進作用。由于CO2具有優良的物理特性和環境特性，是環害工質的永久性替代物，具有非常光明的應用前景，已有的研究表明, CO2跨臨界循環有極大的開發潛力, 可從根本上解決臭氧層破壞和溫室效應問題，達到可持續發展。因此本課題是節約能源和環境保護的重要課題，對制冷空調領域實現可持續性發展具有戰略意義。 2100433B

本研究針對大跨度公鐵兩用跨海大橋風屏障的氣動機理，采用風洞試驗、數值模擬及理論分析的方法開展研究，主要的研究成果包括：1） 通過足尺模型風洞試驗，研究了風屏障后方的流場特性及其自身風荷載，可為日后該類風屏障的優化設計和數值模擬提供相對標準化的參考數據；2）提出了適用于典型風屏障的CFD數值模擬方法，討論了風屏障孔型參數對其防風性能的影響，并給出了合理的參數取值；3）通過縮尺模型風洞試驗，測試了雙層橋梁上下橋面設置風屏障前后的局部流場結構，討論了風屏障對CRH2列車和公路車輛氣動力系數的影響。采用風-車-橋耦合振動分析方法，計算了公路車輛及列車的動態響應，發現風屏障、車速及風速對車輛動態響應影響較為明顯。4）針對公鐵兩用雙層桁架橋梁，測試了設置風屏障前后橋梁的靜力三分力系數、顫振臨界風速以及渦振響應，發現風屏障會導致主梁阻力系數增加，升力系數降低；風屏障會導致該類桁架橋的顫振穩定性降低，并且在一定程度上可以作為抑制該類主梁渦振的氣動措施。5）針對分離式雙層箱梁橋，明確了雙層橋面間的氣動干擾效應，發現設置風屏障會增加上下橋面間的氣動干擾效應，無風屏障時，雙層橋面間隔高度僅需滿足基本建筑界限即可，設置風屏障以后，當間隔高度≥15m時，鐵路橋面風速剖面以及迎風側軌道處列車氣動力變化趨于平緩。6）針對實際工程，建立了風屏障的有限元模型，分析了列車風作用下風屏障的疲勞特性。列車風作用下，風屏障的瞬態風荷載隨距離的增加迅速減小，實際風屏障的應力幅較小。7）提出了基于NSGA-Ⅱ&DEA混合算法的高速鐵路橋梁風屏障高度多目標優化方法。通過本研究加深了對跨海大橋風屏障氣動機理的理解，研究成果具有較為廣泛的應用前景。 2100433B