本文采用数据驱动和机理驱动相结合的方式，建立了冷水集中空调系统的动态仿真模型，并利用工业级控制器搭建信号转换设备，研究了动态模型与控制器硬件协同仿真的虚拟调试技术，以某综合办公楼冷水集中空调系统为例，验证了虚拟调试的可行性。信号转换设备结果表明：数据驱动和机理驱动结合的仿真模型能够较好地反应系统动态过程，仿真偏差小于2℃；冷水集中空调虚拟调试平台能够与仿真模型实现较好的数据交互，将冷冻水及冷却水供回水温差控制在5℃以内；且虚拟调试平台能够验证冷水空调系统设备故障状态下的控制系统响应过程。
为了研究微型滚动转子压缩机在变转速工况的性能，本文采用流体运动仿真软件Simerics-MP+对包含压缩腔、排气阀在内的滚动转子压缩机进行了整机瞬态仿真分析。仿真结果展示了压缩机的温度分布、压力分布及阀片运动情况。结果表明：当压缩机转速从2 700 r/min增至3 900 r/min，排气阀维持最大升程的角度从15°增至65°，而阀片撞击的线速度从1.3 m/s增至1.8 m/s。在实验转速区间内，将压缩机的仿真流量和实验结果进行了对比，最大的误差小于9.6%。
本文采用双系统协同设计（主系统+辅系统）与模糊比例-积分-微分（PID）控制策略优化，研究了液冷温控系统在低温段（-40～0℃）降温速率不足的问题，通过实验分析温控系统的运行参数。结果表明：辅系统预冷载冷剂至-40℃以下，低温段（-40～0℃）动态介入主系统，基于排气温度差的模糊PID算法调节冷水阀开度，解决储液罐液压失衡问题。同步结合循环液量优化，实现（-40～80℃）全程线性降温，速率达(6±0.5)℃/min，显著提升了液冷温控系统的低温性能。系统支持线性/非线性双模式运行，非线性模式下辅系统可独立启停，节能率达30%以上，扩展了工业应用适应性。
本文采用文献调研及系统回顾的方法，重点关注了冷热能储存（CTES）技术的基本原理、关键材料、系统类型及其在空调系统中的应用。首先，分析了显热储能材料和潜热储能材料的热物理特性及其在CTES系统中的适用性；其次，系统回顾了冷冻水储存系统、冰蓄冷系统和相变蓄能系统的工作原理、运行模式及其在实际应用中的优缺点；此外，本文进一步梳理了CTES系统的运行控制策略和冷负荷预测方法，总结了不同控制策略和预测方法的主要特点；最后，本文总结了CTES技术未来仍需聚焦于节约资源和环境保护方面问题，尤其在新材料研发和控制系统优化等领域。
本文针对小型液氢储运过程中关键的热损耗问题，采用结构优化设计与多物理场数值模拟相结合的方法，系统研究了小型液氢储罐的整体结构参数、各核心部件的传热特性及热防护性能，重点分析了常温（27℃）与极端高温（40℃）工况下储罐的漏热路径、漏热总量分布以及液氢日静态蒸发率变化规律。结果表明：在常温工况下，液氢储罐的总漏热量为5.12 W，极端温度工况下总漏热量略升至5.54 W,2种工况下漏热差异主要源于外部环境温差导致的辐射与对流换热增强；常温及极端温度工况下的液氢日蒸发率分别较当前行业标准中5 m3容器2.11%、10 m3容器1.51%的指标均至少降低40%；液氢储罐结构件中，不锈钢拉杆漏热量占比达17%～18%，环氧玻璃钢支撑漏热量占比达32%～33%，为主要漏热源，而夹层空间通过多层绝热材料的优化布置，温度梯度控制在合理范围，有效抑制了热传递。
本文提出结合液冷技术与自然水源的数据中心能源梯级利用方案，以广西来宾市某数据中心为例，分析其热回收和能耗等情况，并与常规系统进行对比。结果表明：该方案中自然冷却时长占比超过60%，且直接利用余热进行鱼类养殖具有成本低、效益高的特点。与完全机械制冷系统相比，冷却效率比提升，局部电能使用效率降低，年节电量达到4 602 491 kW·h,CO2减排2 563 t；对比末端风冷系统，年节电量为12 890 540 kW·h,CO2减排7 177 t。虽前期投资较高，但年节电费可观，在节能、环保和经济效益上平衡良好，在适宜地区具备推广潜力。
本文研究了动力电池热管理的行业应用情况、动力电池热管理技术类型，并系统介绍了当下动力电池热管理系统研发体系。制冷剂和相变材料的发展对动力电池能量密度的提升至关重要。通过电池产热模型可以准确地估算电池产热与散热的关系，对选择合适的热管理方式提供了理论依据；通过电池热管理开发评价模型量化了热管理系统零件开发成本经济性与能耗经济性；通过电池热管理传热路径设计及分区及模块化开发策略，高效将电芯最高温度控制在50℃以内，温差控制在5℃以内。
为了揭示海上晃荡工况对微通道内液滴稳定性的影响，本文采用实验与数值模拟相结合的方法，研究了横摇工况下水和质量分数为50%丙烯乙二醇溶液液滴在微通道内的运动行为。结果表明：采用Bracke动态接触角模型模拟管内的液滴运动时，模拟值与实验值的液滴位移数据平均偏差为9%；在微通道内，当横摇周期和振幅较大时，液滴最大位移明显偏大；相较于水液滴，丙烯乙二醇溶液液滴在微通道内的波动幅值更低，且更容易趋于稳态；当液滴运动速度小于14.2 mm/s时，该动态接触角模型表现出良好的适用性。
本文建立了一种适用于多种运行模式的统一冷却系统回路，通过控制热阻的状态值实现对回路运行模式的切换，对耦合了相变储热的多模式发动机冷却系统回路进行仿真分析。结果表明：通过在关键分支与部件前设置热阻，可实现回路于5种运行模式间的自由切换；引入储热模块有助于降低散热器的散热负荷。储热结束时，串联储热模块使发动机的温度由118℃降至115℃，并联储热模块使发动机的温度由118℃降至111℃。储热模块并联对降低散热器的散热负荷更加有效，也带来更明显的储热模块温升，储热模块在串联和并联工作时的最大温差为19℃。
本文对某型驻车空调进行设计验证实验，测量了出风口风速情况；结合计算流体力学（CFD）对空调内部空气流动进行了仿真分析；针对空调出风均匀性较差的问题提出了优化方案，并利用快速成型技术验证了优化方案的有效性。结果表明：CFD仿真能准确模拟空调内空气流动情况，出风口平均流速的仿真与实验误差仅为3.9%。驻车空调出风不均匀性主要是由于相对格栅出风口整体呈偏心状态，鼓风机叶轮在出风口投影面积不同。通过增加导风板优化空调内过渡连接机构能有效改善空调出风不均的问题，最大最小风速比最大值从1.33降至1.08，最大最小风速差从1.8～2.8 m/s减至0.4～0.6 m/s。