作为中高温热泵技术研究的一部分，本文开展了以系统仿真为手段的中高温热泵工质和系统优化研究。 以橡树林实验室空气—空气热泵稳态模型为基础，对压缩机损失效率模型中的效率系数进行了灵敏度分析，提出了压缩机效率系数的实验辨识方法，结合基于PT状态方程的工质热物性计算模型和基于分布参数的换热器和充灌量的计算模型，开发出了针对本实验室水—水中高温热泵实验装置的稳态仿真程序。 对工质HFC245fa进行了水—水中高温热泵循环性能实验研究。提出了用于模型验证的正交实验工况设计方案，过热度、过冷度和压缩机过热控制方案，和旨在保证测量精度的二次流体、制冷剂流量的测量与计算方案。实测16组正交循环性能数据与仿真计算结果的对比表明，部件及系统仿真模型精度较好，误差一般在±10％以内。 应用仿真手段进行了中高温热泵工质筛选和系统优化研究。提出了采用COP-qv图和COP-Qh图直观比较工质循环性能的筛选方法；发现系统中工质的最佳充灌量，对应于冷凝器面积在工质不同相态区域上有合理的分配，并以合理的过冷度和最大COP为表征，并由此给出了最佳充灌量下的实际充灌方法，避免了精确计算。