能源是人类生存和发展的重要物质基础，是人类从事各种经济活动的原动力，也是人类社会经济发展的重要标志。随着经济的高速发展，我国能源问题也面临着严峻的挑战。因此，节约能源，提高能源利用率是我国面临的一项重要任务。在诸多工业过程和可再生能源利用领域，存着在大量的低温热能资源，而工业余热回收利用在各种能源利用技术中收到了广泛关注。其中，有机朗肯循环的低温余热发电系统是低温热能利用的一种有效形式。根据不同类型下有机朗肯循环性能的分析，得出单螺杆膨胀机是应用于有机朗肯循环最适合的膨胀机类型之一。然而，单螺杆膨胀机在实际的工作过程中存在着各种不可逆损失。其中，传热损失作为不可逆损失之一，对单螺杆膨胀机性能有着一定影响。目前，单螺杆膨胀机的诸多相关研究工作，能够直观地反映出传热对单螺杆膨胀机性能影响程度的研究还较为缺乏。本文从单螺杆膨胀机的基本工作原理和热力学工作过程出发，建立了单螺杆膨胀机传热过程的数学模型，并对单螺杆膨胀机传热损失进行了初步的实验研究与理论分析，本文主要研究工作如下:
　　开展了变工况条件下有机朗肯循环系统单螺杆膨胀机传热损失的实验研究，分析了进气温度变化和环境温度变化对单螺杆膨胀机的散热损失的影响。实验结果发现，相同环境温度下，提高进气温度，单螺杆膨胀机散热量增加，但散热损失占工质总能量变化量的比值减小;相同进气温度下，降低环境温度，散热量增加，热损失占总能量变化量的比值减小。
　　对单螺杆膨胀机的传热过程进行了简化分析。通过求解与工质气体相接触的周围环境的温度场，建立了单螺杆膨胀机机体能量守恒模型和润滑油温度场模型。根据单螺杆膨胀机热力学工作过程，建立了各个螺槽内的热力学工作过程和传热过程之间相互耦合的数学模型，提出分离求解的方法，并通过MATL心仿真计算软件求解这一耦合问题。
　　以内容积比为4.87的单螺杆膨胀机实验数据为依托，对比了不同进气温度及环境温度下的实验数据及计算结果，对数学模型进行了验证，根据误差结果可知，数学模型计算结果与实验数据吻合度良好，该模型具有一定的适用性。并针对热力学模型及传热模型分别进行了误差分析，证明该模型在分析单螺杆膨胀机传热损失上具有一定的适用性。
　　分析了不同工况下单螺杆膨胀机工质气体热损失及热损失占工质总能量变化比例的规律。并在此基础上进一步分析了进气压力、排气背压及内容积比等因素下，单螺杆膨胀机散热损失对膨胀机性能的变化规律。结果表明，受传热影响，膨胀机的输出功率及轴效率均有所降低。但传热对输出功率及轴效率的影响程度随工况变化的变化规律不同。传热对输出功率的影响程度随进气压力的增加、排气背压的降低及内容积比的减小而增大;而传热对轴效率的影响程度随进气压力的增加、排气背压的降低及内容积比的减小而减小。