热泵是通过压缩和节流使工质在气相和液相之间相互转变,利用工质相变过程中的放热和吸热现象,分别在冷凝器和蒸发器中与外界换热,吸收低温介质中的热量,提高其温度以获得可以利用的高温热源。热泵干燥利用热泵这一特点,吸收从干燥室出来的干燥介质的显热和水蒸气潜热,获得高温热源,并使得干燥介质冷却析出水分。热泵干燥具有能量利用率高、运行费用低,且干燥不受外界影响、干燥易于控制、环保无污染等特点。C02作为一种绿色环保、安全稳定且热物理性质良好的自然工质,相比传统工质具有无可比拟的优势。根据跨临界C02热泵的特性,研究了CO2热泵干燥系统操作参数对系统性能的影响规律。结果表明：CO2热泵干燥系统的性能主要受蒸发温度、气冷器出口温度和压缩机排气压力的影响。蒸发温度升高和气冷器出口温度降低都可以提高系统的性能,而排气压力的影响则与蒸发温度和气冷器出口温度相关。在确定的蒸发温度和气冷器出口温度下,压缩机的排气压力存在一最优值,使得系统的性能达到最大。不同的蒸发温度和气冷器出口温度下,压缩机最优排气压力不同。CO2在超临界状态下具有粘度小、密度大、表面张力小等特点,传热性能良好。在超临界状态下,CO2存在一假临界温度,在该温度下,CO2比热达到一最大值。在假临界点C02的传热性能增强。C02在管内的蒸发传热过程中主要的流动方式是环状流,蒸发过程中会发生干涸,干涸的发生会使传热系数大幅下降。本文研究了C02的物性和传热过程的特点,根据研究结果设计建立了一套跨临界C02热泵干燥装置。实验装置采用3HP都凌C02专用压缩机,系统在设计工况下制热量为7.02kW。实验装置中设置了温度测点和压力测点,用来测试不同点的参数,便于实验研究。应用该C02热泵干燥实验装置,进行不同条件下物料的干燥实验。实验以胡萝卜和腊肠为原料,研究了不同热泵干燥条件对胡萝卜和腊肠干燥过程的影响。结果显示：升高干燥温度和增加干燥风速都可以增加胡萝卜和腊肠的干燥速率。胡萝卜干燥中温度对干燥速率的影响比风速更为显著。腊肠干燥开始阶段风速对腊肠干燥速率影响比较明显,而随着干燥的进行,风速的影响会逐渐变小。根据干燥实验的结果,建立了胡萝卜和腊肠干燥的数学模型,并以模型方程计算数据和实验数据对比。结果表明：本文建立的Page模型能准确的反映胡萝卜的干燥过程,而Henderson and Pabis模型能较好的反映腊肠的干燥过程。干燥模型的建立对指导实际生产中两种物料的干燥具有重要意义。