针对自主研制的螺杆直径为155 mm的单螺杆膨胀机,分别进行了压缩空气膨胀和有机朗肯循环性能试验。采用高压空气瓶作为气源,建立了压缩空气单螺杆膨胀机性能试验系统进行了压力、转速、油气分离器滤芯等对膨胀机性能影响的试验研究。结果表明:当采用气瓶气源时,膨胀机处于变工况运行,工作过程分成"渐变段""阶跃段"和"稳定段"3个阶段;膨胀机进气体积流量随转速的增加而升高,不受进气压力的影响;高的进气压力和转速下,膨胀机可获得较好的动力性能、经济性能和效率性能。建立了单螺杆膨胀机有机朗肯循环性能试验台,进行了有机朗肯循环单螺杆膨胀机性能试验,获得了蒸汽干度和背压对单螺杆膨胀机性能的影响规律,结果表明单螺杆膨胀机的入口工质压力、输出功率、输出扭矩、膨胀比随着干度的增加而增加。