能源与环境问题是当今世界各国面临的重大社会问题。随着城市化进程和经济发展速度的加快,我国将长期面临能源供应和环境保护的压力。热泵技术是减少化石类能源消耗、降低环境污染的重要措施,对于我国北方城市区域供热及其他用热领域具有十分重要的意义。离心式压缩机作为离心压缩式热泵的核心部件,其运行的效率、工况范围和安全性能直接影响着整个机组的性能?叶轮是离心压缩机中最重要、结构最为复杂的部件,实现着由主轴机械能向被压缩气体的压力能的转化,是提高气体能量的途径。因此,正确设计离心式压缩机,减小离心式压缩机损失以提高效率,具有重要的意义。本文首先介绍制冷工质的选择与确定。针对适合离心式压缩机高温工质的要求,初步确定制冷工质为R123和R134a。对两种制冷工质分别从环保性、安全性及各国态度方面分析它们的特点,得出R123更适合高温热泵离心式机组,因此本文选用R123。其次以一元流动理论为基础,详细介绍高温热泵二元离心式压缩机结构设计的原理。采用R123为制冷工质,建立离心式压缩机的结构设计模型,包括叶轮、扩压器及蜗壳结构形式的确定和关键参数的计算方法,为离心式压缩机实际样品的生产提供理论依据。最后由热力学第一定律导出的气体能量运动方程——伯努利方程中指出,所消耗的机械功中,前两部分是有用功,而最后一部分是无用功,这部分无用功就是本文重点研究的损失。根据热力学第二定律知道这部分损失是不可避免的。所以,本文从能量损失的角度,建立离心式压缩机的能量损失模型。主要损失包括吸气室损失、叶轮入口的分离损失、叶轮流道内的摩擦损失、漏气损失、轮阻损失、无叶扩压器损失、弯道与回流器损失、蜗壳损失等。本文对模型中的主要损失进行分析和优化,并选择合适的参数范围组合,以达到最低的损失程度,保证离心式压缩机的效率。