结霜通常对设备造成负面影响，将超声波用于抑霜/除霜，可实现无停机化霜、除霜时制冷制热不间断。但由于机理不明晰、实用存在技术难点，未能得到普及应用。本文从机理及实用化两方面综述其研究现状，首先介绍了超声波特性，包括常用超声类型及其传播、抑霜/除霜超声效应、冷表面等效应力分布；随后论述了超声波通过延迟液滴生成、延缓液滴冻结、破碎冻结液滴和抑制霜晶生长抑制结霜；接着基于霜晶断裂除霜、除霜影响因素和除霜强化方式，总结了超声波除霜机理；然后从设备抑霜/除霜效果、抑霜/除霜能耗对比、实用难点及问题，对超声波抑霜/除霜实用展开梳理；最后，对超声波用于抑霜/除霜的前景进行展望，为后续研究提供参考。

硅酸锂是一种新型的中温CO₂ 吸收剂，相较于氧化钙有较低的吸收再生温度(500∼700°C) 和较好的循环稳定性。本文择优选择Li₂CO₃ 作为制备硅酸锂的前驱体，并采用共晶掺杂钾元素的方法来提高其反应性能。通过挤出–滚圆法批量研制出机械强度大、循环稳定性高的吸收剂颗粒，探究了吸收–再生温度、二氧化碳浓度和颗粒直径对吸收剂颗粒性能的影响规律。进而，结合NiO 氧载体，在500∼650°C 下完成甲烷化学链重整制氢和原位捕集CO₂ 的实验，探究了不同反应温度和氧载体/吸收剂质量比例对化学链制氢和CO₂ 捕集性能的影响规律。研究结果显示，在600°C 的最佳反应温度下，通过吸收强化作用将化学链甲烷重整制氢的反应温度降低了25°C，甲烷转化率提高了13%，氢气纯度和CO₂ 捕集率达到90% 以上。

本文提出太阳能辅助的海洋温差能氨水吸收式制冷系统。在介绍制冷系统模块与工作原理后，建立系统仿真模型并进行了模型验证。基于该模型仿真研究了太阳能辅助海洋温差能氨水吸收式制冷系统的热经济性能，并与无太阳能辅助工况对比，分析了发生温度和一级精馏温度对该系统制冷系数和㶲效率的影响。研究结果表明，通过太阳能辅助可获得比单一海洋温差能驱动的氨水吸收式制冷多11.6 倍的制冷量，且制冷循环的热力完善度达43.3%；该系统存在最优的发生温度和一级精馏温度组合，可使制冷系统性能最佳。

开发天然气水合物是海洋能源发展的必由之路，但当前水合物降压开采研究尚未形成系统完善的理论体系，以致大规模商业开采的理论验证工作缺少关键的理论模型依据。本研究通过实验研究理清了天然气水合物的降压开采特性，结合多孔介质内水合物赋存分布实际建立水合物分解颗粒数决定分解速度的假说，在此基础上构建了水合物偏正态分解气量模型，进而提出完整的水合物降压开采非平衡热动力学计算方法，实现了水合物降压分解全过程温度、压力、反应等多参数动态响应的高精度预测。研究结果有力弥补了当前水合物理论的不足，对天然气水合物开采方案优化具有重要指导意义。

在太阳能热发电领域中，传统的线性菲涅尔集热子系统的控制模型由于没有考虑工作环境的复杂性，导致集热控制子系统自适应性差且控制精度较低。为了提高线性菲涅尔热发电系统的发电效率，根据我国西部环境复杂度考虑多因素并根据其参数的时变特性建立集热系统的多模型。以目前线性菲涅尔集热子系统普遍采用的真空集热管作为研究对象，利用COMSOL Multiphysics 软件，考虑入口温度、法向直射辐照度、熔盐流速及风速等建立三维模型并构造多物理场；通过仿真模拟并提取数据进行FCM 聚类，采用遗忘因子递推最小二乘法进行参数辨识，得到集热子系统的多变量预测模型；通过已投入使用的集热场数据对该模型进行分析验证，证实了模型的可靠性。为提高集热子系统的性能提供一定的思路。