本文作者对二氧化碳(R744)空调系统及其部分传热元件的性能进行了实验和理论研究。 研制了一种新的波纹打孔型板翅表面，采用稳态方法实测了其传热与阻力特性，实验中引入了红外热像测温技术，测试结果表明在低雷诺数条件下，波纹打孔型表面优于波纹型表面。 将可测量局部对流换热系数的温度振荡法拓展至小尺寸通道，研制了超临界R744对流换热实验系统，实测了典型条件下小通道圆管和扁管内超临界R744对流换热系数，测试结果和现有的通用单相对流换热关联式计算结果进行了比较，表明现有的通用关联式可用于近似预测。 提出了将多孔金属应用于R744制冷空调换热器以强化换热的设想，研制了用于测量多孔金属传热特性的单吹法实验系统，实测了典型的高孔隙率多孔铝体积对流换热系数，给出了无量纲传热关联式。 研制了基于跨临界循环的气-气式R744空调系统实验装置，建立了系统动态仿真数学模型和求解算法，编制了计算机程序，进行了典型动态工况条件下的实验测试和仿真计算，对实验结果和仿真结果进行了对比分析。