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随着对环境问题的日益关注，自然制冷工质CO2跨临界循环系统的研究受到重视。但其效率还不能满足实际应用的需要，需要开发新的设备提高其运行效率。本文对替代节流阀的CO2滚动活塞转子膨胀机进行研制开发，对流量，气缸的容积，以及吸气控制系统进行了分析与设计，得到了在设计条件下的吸气关闭角和排气角，以及采用机械方法控制吸气量，同时对滚动活塞转子膨胀机内CO2膨胀过程的压力进行了分析，得到了压力随角度变化的情况。