随着社会的进步,环境问题逐渐显露,Vuilleumier热泵系统作为燃煤供暖的替代产品受到了越来越广泛的关注。本文针对Hofbauer提出的HofbauerVuilleumier热泵（HVCHP）进行了一系列研究,具体研究内容如下:（1）为了分析Vuilleumier热泵系统效率较低的原因,考虑通过监测PV功流和热流量来分析整机中发动机与制冷机各自的效率,但是在目前的三腔模型和四腔模型中,通过上述两种方法得到的发动机与制冷机的效率并不合理,因此本文提出了一种虚拟活塞模型,通过对比发现该模型的可信度较高;此外,基于该模型分析了整机效率较低的原因,发现Vuilleumier中发动机的压缩比较独立斯特林发动机工作时小;（2）针对HVCHP换热器中工质的间歇流动进行研究,建立直管换热器的二维CFD模型,对比了换热器内间歇振荡流与连续振荡流在流阻损失与换热上的差别,并分析了流速变化对换热器内间歇振荡流的影响,发现间歇振荡流与连续振荡流相差较多,周期内平均压降和换热系数分别增加了33.3%与14.6%,而流速的增加则导致了间歇振荡流的摩擦系数减小、换热系数增大;（3）针对HVCHP回热器中工质的间歇流动进行研究,建立堆叠金属丝网式回热器的三维CFD模型,对比了回热器内间歇振荡流与连续振荡流在流动与换热上的差别,并分析了热端温度、流速和频率对回热器内间歇振荡流的影响,发现间歇振荡流与连续振荡流的流动特性几乎一致,不同之处仅存在于速度转换阶段,因此连续振荡流的经验公式可用于间歇振荡流的研究,而在本文的计算工况范围内,对间歇振荡流压降的影响大小依次为流速、热端温度、频率,对换热的影响大小依次为流速、频率、热端温度。本文建立了可用于分析Vuilleumier热泵内发动机与制冷机各自性能的数学模型,为Vuilleumier热泵性能的分析提供了参考;对HVCHP中换热器与回热器内工质的间歇振荡流动进行了CFD仿真分析,对于该系统的设计及优化具有工程应用意义。