溶液除湿系统具有能效高,提升室内品质的特点。除湿器和再生器是溶液除湿系统的关键部件,直接影响系统的性能。传统填料塔中液体通过重力在填料表面形成液膜,具有液膜厚、流速低以及在填料表面滞留时间长的缺点。增加了溶液循环量,并且影响填料塔中气—液热质传递性能以及对热质传递过程的控制。除此之外,还存在空气带液的问题。旋转填料床（RPB）与传统的填料塔相比具有气液接触面积大,传热传质系数高,设备体积小,持液量低,动态响应快速不怕振动的优点。本文将超重力旋转床应用于传统的溶液除湿空调系统,在稳态下,研究超重力溶液除湿器/再生器的热质传递特性,并对超重力溶液除湿器/再生器的除湿性能和再生性能进行研究;在非稳态下,研究超重力溶液除湿器/再生器的动态特性;最终,对超重力溶液除湿系统进行系统设计与性能评价研究。首先,本文对逆流型超重力溶液除湿系统中的关键部件旋转床进行了流体力学模型和热质传递过程模型的建立。对超重力旋转床中气体流体力学特性进行了研究。研究了空气侧的压降模型及液泛特性曲线,实验分析运行参数对空气侧压降的影响,通过实验验证了液泛特性曲线和热质传递过程模型,结果表明超重力旋转床在解决传统填料带液问题上具有优势。其次,本文对逆流型超重力除湿器的传热传质性能和除湿性能进行了研究,揭示了各运行参数对除湿器传热传质性能和除湿性能的影响,对比了传统溶液除湿器的传热传质性能和除湿性能,得出传热系数和传质系数范围为22.3～37.3 k W.m-3.°C-1和21.2～35.8 kg.m-3.s-1,远高于传统除湿器的2.21～8.08 k W.m-3.°C-1和0.5～7.71 kg.m-3.s-1。再次,本文对逆流型超重力再生器的传热传质性能和再生性能进行了研究,揭示了各运行参数对再生器传热传质性能和再生性能的影响,对比了传统溶液除湿器的传热传质性能和再生性能,得出传质系数范围为12.5～35.6 kg.m-3.s-1远高于传统溶液再生器的1.12～4.64 kg.m-3.s-1。以此为基础建立超重力溶液除湿器/再生器的动态模型,分析了除湿器启动过程、溶液进口温度变化过程、溶液进口浓度变化过程以及再生器启动过程和溶液进口温度变化过程中空气出口温度、空气出口含湿量、除湿量和除湿效率的动态特性。超重力除湿器的时间常数仅为传统除湿器的1/6,而超重力再生器的时间常数仅为传统再生器的1/10。最后本文提出了超重力溶液除湿系统的设计方法,并且通过案例分析的方式进行了验证;提出了性能分析模型,以除湿能效比和总年成本为性能分析参数对超重力溶液除湿系统的能耗组成结构,成本结构进行了分析,分析了不同负荷情况下的除湿能效比和总年成本,并对比了传统溶液除湿系统的能耗;提出了优化设计的遗传算法模型,通过优化设计模型计算能够得出更加高的除湿能效比,案例中最高可达0.331,同时总年成本比之前的设计也有大幅减小,减幅达到21.1%,为系统的优化设计提供参考。