当今由传统氟氯制冷剂造成的环境问题越来越受到人们的重视,因此环境友好型工质在制冷系统中的应用逐渐成为超市制冷的重要的发展方向之一。二氧化碳作为替代氟氯制冷剂的新工质,在二十一世纪的商业和工程发展中得到了广泛的应用。由于二氧化碳压缩机组是超市二氧化碳制冷系统的核心部件,而喷射器能够有效减小二氧化碳跨临界循环中的节流损失,因此含有喷射器的超市二氧化碳压缩机组成为研究热点。本文首先介绍了含有喷射器的超市二氧化碳制冷循环和喷射器的热力学原理,随后介绍了含喷射器的二氧化碳压缩机组在各制冷系统中的应用,建立了一个含有中温,并联,低温3组压缩机和一个喷射器的制冷循环模型,并进行模拟分析。再改进模型,通过负荷计算制定压缩机组的运行策略,并代入已有压缩机的产品信息进行模拟分析。之后在已搭建的实验系统中完成了对一台大功率压缩机效率参数的实验研究,并根据实验得到的效率参数建立针对该压缩机的系统运行策略。最后将两种压缩机组策略从COP和能耗两方面进行比较。在初始循环的模拟中,根据冷负荷和蒸发温度等工况要求,通过计算分析压缩机组中各压缩机的流量得出中温部分COP随环境温度和气冷器压力的变化关系,由此得到不同环境温度下最优的气冷器压力和喷射器效率。在改进循环的模拟中,并联压缩机连接了空调蒸发器,中温和空调部分共享4台压缩机,但每部分各有一台压缩机安装变频器,频率范围设定30-65Hz。通过计算负荷和各压缩机的制冷容量,制定出一套运行策略(初始策略),使中温和空调两边的制冷容量尽量贴合实际冷负荷的变化。在优先满足空调负荷的假设下,得到中温部分在该压缩机频率设定下不可被覆盖的冷负荷范围,并通过增大频率范围至80Hz覆盖全部冷负荷,计算了系统中各部分的COP。COP随环境温度升高而降低,最低时中温,空调和低温部分的COP分别为2.4,3.3及1.7。压缩机实验中,在不同压力和转速工况下,对一大功率单级活塞式二氧化碳制冷压缩机进行了实验测试,得出压缩机效率,容积效率以及油循环率随压缩比和转速的变化曲线,以及效率最优时各参数的范围。结果显示:在压缩比为2.1,转速为2500 r/m时油循环率达到最大值2.84%;在压缩比为1.88,转速为1000r/m时容积效率达到最大值85.8%。压缩比在1.5-2.5之间,转速在1500附近时压缩机效率最优,在转速为1500 r/m,压缩比为2.0时可达到最大值79.1%。文中还针对压缩机效率的实验数据进行了数学拟合,并与两台同类压缩机的产品效率作对比分析,对比结果显示大功率压缩机在压缩比1.5-3.2时效率比同类压缩机高出11.5%以上。根据实验结果,将实验测试的压缩机替代初始策略中空调和中温部分共享的2-4号压缩机,制定了该压缩机在改进制冷循环中的运行策略(对照策略)。最后将初始策略与对照策略从性能系数和能耗两方面进行比较。对比结果显示,随着环境温度升高,对照策略各部分COP均高于初始策略COP;由于需要连续运行,空调部分的压缩机能耗相对中温和低温更高,在环境温度在37摄氏度时,初始策略的空调压缩机功耗比对照策略高约8kW;将典型的单日每小时平均气温数据作为输入量运行时,对照策略比初始策略每日节能约13.1%;当大功率压缩机允许在低至30Hz的频率下工作时,对照策略在不同冷负荷和环境温度下能实现的中温和空调部分COP较高,能耗较低,但在其额定的频率范围内,该压缩机不能满足覆盖中温或空调的全部冷负荷范围。因此初始策略适用于压缩机运行频率范围在30-65Hz以内,并严格要求覆盖冷负荷的工况,而对照策略适用于节能要求较高的工况。