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天然气驱动VM循环热泵按VM热动力闭式气体回热制冷循环原理工作,其应用对于能源和环境的可持续发展具有重要意义。本文采用热力学第一定律分析了热源温度对理想VM循环性能的影响和实际VM循环热泵的各项不可逆损失,运用有限时间热力学分析了量子VM阶梯循环。采用EES软件编程,分析比较了采用氦、氢、氖三种天然工质的循环性能。对回热器和热交换器进行了理论与实验研究;进行了热经济学分析,表明天然气驱动VM循环热泵是一种高效节能的技术。