我国拥有丰富的低品位能源如地热能、生物质能、工业余热及太阳能等，最大限度回收这些能源是实现低碳节能的有效方法之一。在回收低品位热源的技术中，有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)发电技术具有突出优势，因而赢得了世界各国政府、企业及研究者的青睐。由于ORC系统的循环性能取决于热源与系统中工质的匹配，而热源的类型又是多样的，所以针对不同热源，筛选合适的工质是研究的关键。此外，混合工质用于ORC系统的许多研究缺乏工质热物性的支持，使其结果具有不确定性。因此，为了通过ORC系统回收573.15K以下低品位热源，本文围绕纯工质和混合工质的筛选及二元混合工质的汽液相平衡(vapor-liquid phase equilibrium，简称VLE)特性展开了研究。主要工作有:　　(1)纯工质筛选研究:由于工质的临界温度（Tc）与常压沸点（Tb）是ORC系统工质筛选的主要指标，因此，本文通过引入Tbr（Tb与Tc的比值）和基于Clausius-Claperyron方程的膨胀比(VER)模型来对比和解释了两个物性对最大净输出功(Wnet, max)和VER的影响。在四种不同热源入口温度（T5）下，研究了267种工质。提出了最大焓值法用于确定蒸发温度(Tev)的上限，以Tev做为优化变量来使净输出功(Wnet)最大。T5较低(423.15和473.15 K)时，Wnet，max与Tc有显著的相关性，且不依赖于Tbr。所以，Tc适于筛选Wnet，max大的工质。而T5较高(523.15和573.15 K)时，需要通过Tbr来剔除满足最优Tc(0.89～0.90T5)但Wnet,max低的工质。为了解释这一结果，提出了饱和蒸汽曲线在焓-熵图上的斜率与Ja的关系式。并且，Tc一定，Tb或Tbr越高，VER也越高。因此，Tb或Tbr适于作为第二筛选指标。本文提出了一个包含热源温度及Tbr的综合筛选指标，并在不同热源温度下进行了验证。　　(2)混合工质VLE实验研究:虽然纯工质能使ORC系统获得较好的循环性能，但使用这些工质容易造成安全环保等问题。而混合工质能兼顾环保性能与热力学循环性能，成为了研究热点。以混合工质为循环工质的ORC系统的性能研究需要准确的热物性数据支持，尤其是VLE数据。因此，本文基于静态法测量了R600+R245fa在五个温(303.150～373.150 K)及R152a+R245fa在四个温度(323.150～353.150 K)下的VLE数据;用PR-HV-NRTL模型对R600+R245fa的实验数据进行了回归，计算值与实验结果有较好的一致性。最大平均绝对相对压力偏差(AARDp)及最大平均绝对汽相摩尔分数偏差(AADy)分别为0.35％和0.0047。分别用PR-vdWs及PR-HV-NRTL模型回归了R152a+R245fa的实验数据，计算值与实验结果有较好的一致性。两个模型的最大AARDp分别为0.54％及0.52％，最大AADy分别为0.0034及0.0035。　　(3)混合工质热物性与循环性能的关系研究:以HFCs+RE170、HFCs+HCs和HFCs+HFCs二元混合工质为研究对象，热源入口温度为150℃，以Tev为自变量，以Wnet为目标函数，分析了不同类型混合工质Tev及摩尔组分(x）对Wnet与VER的影响及最优工况下温度滑移，最优蒸发温度(Tev, opt)，Wnet，max及VER随x的变化规律。得到了不同类型工质热物性与循环性能的相似关系。Tc及温度滑移对Wnet,max的作用:温度滑移一定，与纯工质筛选类似，存在最优Tc使Wnet, max最大，且温度滑移对最优Tc的值基本没有影响。Tc一定，温度滑移越小，Wnet,max越大。Tc及温度滑移对VER的作用:温度滑移一定，在最优Tc(Wnet,max最大)范围内，VER随Tc的增大而增大;Tc相同，温度滑移小于7时，VER与温度滑移关系不显著;温度滑移大于7时，VER显著减小。