本文针对我国经济转轨时期企业所面临的日益严酷的国内国际市场竞争形势，从市场分析入手，对不同的用户及其需求进行了分析，提出了产品的用户谱、不同用户的定义及针对不同用户开发系列产品的思想，建立了产品的用户满意度模型。在对产品质量的发展总结的基础上，将产品质量的内涵扩展到不仅包括技术性方面，而且还包括经济性、市场因素及环境适应性等方面。以上述研究成果为基础，提出了产品质量设计的概念，即在产品的设计阶段就全面贯彻面向用户、考虑市场需求的质量要求，并总结了面向用户的产品质量设计的程式。在热气机技术研究方面，以面向用户的产品质量设计方法为指导，针对具体的用户，提出了热气机的设计要求，设计了热气机样机，验证了面向用户的质量设计方法的可行性及其效果，并对热气机的性能进行了比较深入的研究，制造出了热气机样机，进行了部分实验。为了保证热气机开发的成功，在课题研究中还开发了热气机性能模拟与优化软件和热气机实体运动仿真软件，为热气机的设计提供了有效的设计支持工具。 全文共分为十章。 第一章为绪论，介绍了课题的研究背景、与课题研究有关的国内外研究现状及本论文的主要研究内容。 第二章从我国国民经济转轨时期企业所面临的问题入手，对不同的用户及其需求进行了分析，提出了不同用户的定义及针对不同用户开发系列产品的思想，建立了用户满意度模型，介绍用户满意度、产品质量与产品设计的联系。 第三章对质量的意义、产品质量的发展及其特点进行了总结，提出了面向用户的产品质量概念，将产品质量的内涵扩展到不仅包括技术性方面，而且还包括经济性、市场因素及环境适应性等方面。 第四章从用户需求分析入手，提出了用户谱的概念，总结了用户对产品的质量要求的四个方面，提出了产品质量设计方法，并给出了面向用户的产品质量设计的程式。结合热气机样机的开发设计，介绍了产品质量设计方法的具体应用。 第五章和第七章分别对热气机性能的理论分析进行了较为深入的研究，对所开发的热气机样机设计参数对性能的影响进行了较全面的分析。 第六章和第八章分别介绍了热气机设计支持工具的开发，包括热气机性能模拟与优化软件和热气机实体运动仿真软件，并采用BP神经网络算法对热气机不同运行条件下的输出功率进行了预测，提出了功率等值线的概念。 第九章介绍了热气机样机的实验情况。 第十章是结束语，对全文的工作做了总结。