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为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学模型,并进行了性能计算.结果显示,当膨胀机的效率达到60%时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范围内(低于-10℃时除外),单级膨胀机循环的性能系数高于两级压缩循环的性能系数.当蒸发温度低于-10℃时,带中冷器的两级循环的性能占优势.另外,4种两级压缩循环的排气温度都低于单级膨胀机循环的排气温度.