有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）是一种有效的中低温余热发电技术,开展ORC系统性能研究对提高我国中低温余热利用效率具有重要意义。当前,针对ORC系统的实验研究较少,且主要集中纯工质的稳态特性方面。因此,本文采用实验手段,研究不同工况条件下ORC系统的稳态性能以及动态响应特性,为ORC系统的实际运行及控制策略的制定提供基础实验数据与理论指导。本文的主要工作和结论如下:1.搭建ORC系统实验台。搭建一个1kW的ORC系统实验系统,该系统主要包括热源、工质回路、冷却管路及数据采集系统4个部分,以多级离心泵为工质泵,涡旋膨胀机为膨胀设备,电蒸汽锅炉为热源,并对ORC系统的主要性能参数进行误差分析。2.ORC系统稳态特性实验研究。以R245fa、R141b以及二者混合物（质量比）作为循环工质,测试不同膨胀机入口压力、转速及冷却水流量下的ORC系统性能。结果表明:在100-110℃的热源条件下,随着进口压力上升膨胀机输出功率增大,随着膨胀机转速的增大系统热效率呈降低趋势,输出功率随冷却水流量上升而上升,且上升趋势随冷却水流量上升而趋于缓和。在工质组分对比实验中,涡旋膨胀机的机械效率与等熵效率分别集中在80%-96%与50-60%之间。其中纯工质的最大输出轴功率669W,最高热效率为5.2%;混合工质中0.25R245fa/0.75R141b（质量比）的最大输出轴功率731W,最高热效率为5.5%。相比纯工质,混合工质具有更高的输出功率与热效率。3.ORC系统动态特性实验研究。以R245fa与R245fa/R141b（质量比0.5/0.5）为工质,研究膨胀机进口压力、转速及冷却水流量等参数阶跃变化下,ORC系统主要参数的动态响应特性。结果表明:膨胀机对参数扰动的响应最快,实验条件下工质流量、膨胀机输出功率、膨胀机扭矩及转速等参数的响应时间均在1-5s之间;ORC系统的冷凝器与工质泵具有较大的热惯性,工质泵进口温度及出口温度的响应时间在200-800s之间,且工质泵出口温度响应明显滞后于进口温度;在动态特性实验中,纯工质与混合工质的响应特性未表现出明显差别。