近年来,煤矿瓦斯灾害事故频发,造成严重的人员伤亡和社会影响。矿井救生舱是用于矿井事故发生后为无法及时撤离的矿工提供一个安全的避难场所。2010年7月,国务院下发通知要求,煤矿和非煤矿山要在3年之内完成包括矿井救生舱在内的“六大系统”安装。由于我国矿井救生舱研究起步晚,设计思路不成熟,没有确定的标准可以依据,仍然处于产品研发阶段,因此,本课题针对煤矿复杂的矿井条件,研究设计一种救生舱CO2非电空调,并对其进行实验测试。　　 首先通过相关文献查阅和市场调研,确定采用高压液态CO2节流制冷方式。并通过对高压CO2制冷过程的热力学分析,提出毛细管节流降压及膨胀降压两种设计方案,进行对比设计分析,结果表明:对于矿井救生舱空调可采用毛细管节流或者单级膨胀降乐方式:　　 接着针对毛细管节流降压方式,对CO2在毛细管内的节流过程进行分析及计算。分别建立两相区及气相区的节流数学模型并进行仿真计算,得到CO2在毛细管内的温度及压力变化。同时得到到不同制冷量、不同毛细管内径以及不同初始温度所对应的毛细管长度变化情况。最后对制冷量分别为2kW和3kW的CO2非电空调进行毛细管节流设计。　　 然后通过数值模拟对风道进行结构设计和噪声分析。分析了风轮尺寸、风轮转速、蜗舌间隙对流场的影响,根据模拟结果改进了风道结构,并对优化结构进行气动噪声分析,认为叶轮产生的气动噪声以冲击噪声为主,蜗舌、蜗壳产生的气动噪声以涡流噪声为主,且模拟所得噪声声压级较低,满足救生舱空调噪声要求。　　 最后根据以上研究内容进行样机设计并对其进行性能测试。通过焓差实验测试,结果表明设计的CO2非电空调制冷性能稳定,且循环风量能满足换热及进行有害气体处理的要求。　　 通过本课题的研究,得到了矿用救生舱CO2非电空调的设计准则及制冷性能参数,为救生舱CO2非电空调的产品市场化提供了基础数据和设计指导。