Центральной частью органического цикла Рэнкина (ORC) является многокомпонентная экспансионная машина, работа которой напрямую влияет на производительность ORC. Во-первых, была создана трехмерная модель транзиентного процесса экспансионной машины, и при помощи численного моделирования систематически проанализировано влияние различных условий на всасывающее давление, выпускное давление, скорость вращения и мощность выхода экспансионной машины; во-вторых, проанализировано влияние различных условий на транзиентные характеристики экспансионной машины и был проведен более полный анализ механизмов, которые в этом участвуют; наконец, была проверена точность численной модели на экспериментальной установке для генерации электроэнергии из низко температурного отходящего тепла без масла, результаты эксперимента хорошо совпадают с результатами численного моделирования, что подтверждает надежность и пригодность численного моделирования. Полученные исследовательские результаты имеют важное значение для проектирования и оптимизации экспансионной машины.