膨胀机是动力循环的重要组成部件,是实现将热能转换为动能和机械能的关键设备之一。在为缓解能源与环境问题而被提出和研究的超临界二氧化碳动力循环、有机朗肯循环、余热回收动力循环等研究中,改进或开发更加合适的且高效节能的新型膨胀机是近年来的一个研究热点。透平式膨胀机适合于大中型的应用场合,而容积式膨胀机被广泛建议应用于中小型场合。滑片式膨胀机是其中的一种,其结构简单、成本低、可靠性高、动力平衡性能好;但是滑片式膨胀机存在着缸内摩擦磨损严重、工作流量小、效率较低以及内部泄漏等诸多问题,使其应用和发展受到阻碍。因此,本文提出并研究了一种新型带导叶和气缸随转的滑片式膨胀机,该新型膨胀机不仅设置了能有效减小磨损和摩擦的随转子转动的气缸,还减小了转子直径以增大腔室容积,而且在其进、排气流道中设置了可改变气流方向的导流叶片,以期改善气流流动和增强气流对滑片的冲击力。在研究方法上,本文采用Solid Works进行几何结构建模,并以ICEM进行网格划分,结合动网格技术,选取RNG k-ε湍流模型,采用FLUENT对该新型膨胀机进行数值模拟研究,主要研究内容和成果如下:（1）进气导叶结构可以改变气流方向,也可以引发一定程度的膨胀效应,对膨胀机流场分布及性能有利,排气导叶则主要用于改变气流方向,使得排气顺利。（2）对6滑片的膨胀机模型的排气口终边角度分别设置为270°、277.5°和285°,并对上述三种方案进行了对比,根据模拟结果分析其内部流场及排气参数等变化,结果表明,在保证进、排气流道间至少存在一个过渡腔室的前提下,适当增大排气结构的终边角有利于改善余隙容积问题,增大排气质量流量,提高等熵效率,并能延迟发生泄漏。（3）对6片、8片、10片、12片四种不同滑片数目的相关模型分别设置两组排气结构方案进行对比模拟,分析排气终边不变时改变滑片数目、同时改变排气终边与滑片数目的两组方案的模拟结果,寻找不同方案对其性能的影响规律。结果表明,当排气终边保持不变时,滑片数目越多,排气连续性越好;当增加滑片数目的同时增大排气终边角度时,能够缓和排气平均量的下降,提高等熵效率,也会使滑片端部泄漏量减少。（4）在相同气缸尺寸下,对最小间隙比ε分别为0.03、0.04、0.05和0.06的四种方案进行对比模拟,结果表明,在研究范围内增大ε有利于增强排气的连续性和稳定性,降低膨胀压比,增大工作流量,提高等熵效率,并能改善滑片端部泄漏状况。