随着我国能源结构调整和能源可持续发展战略规划，太阳能光热发电作为清洁能源领域的重要组成部分，必将在低碳革命、绿色经济发展中扮演关键的角色。近年来，在太阳能光热技术中，超临界CO₂布雷顿循环技术逐渐成为研究热点。与常规的朗肯循环相比，超临界CO₂布雷顿循环具有更高的能量转换效率和更高的经济性，该技术有望促进光热电站规模化、低成本发展。在这种新型太阳能光热电站中，超临界CO₂流体是光-热能量转换的工作介质，其流动传热性直接制约着能量传输过程的效率及安全稳定性。然而，超临界流体的传热过程影响因素众多，尤其在高热流条件下，变物性、浮升力等效应使得CO₂传热过程十分复杂。为此，本论文开战了多种工况下的超临界CO₂传热特性试验研究，并探索了强化超临界CO₂传热的技术措施。主要工作及成果如下：（1）设计并搭建了超临界CO₂流动传热试验平台，采用电加热方法模拟高热流加热工况，利用恒流泵、加热器、冷凝器、背压阀、高压储液罐等设备构建了稳定的高压闭式循环回路，卡发了分布式实时数据采集与处理系统，从而形成了超临界CO₂流动传热测试装置与方法。（2）开展了超临界CO₂在光滑圆管的对流传热试验，系统地研究了热工参数、浮升力效应等因素对超临界CO₂流动传热的影响规律。在较低热流下，低热系统在拟临界区存在峰值。然而在高热流低流速工况下，则发生了明显的传热恶化，其诱发因素为急剧增大的浮升力效应（判定因子Gr/Re₂）。将实验数据与文献中的传热经验关联式作对比，结果表明，目前已有的关联式无法很好地预测本文工况下的传热，为此采用最小二乘法提出了相应的传热关联式,其预测误差为±15%。（3）开展了超临界CO₂在内凸管内的对流传热试验,采用传热强化综合性能PEC因子定量评价了该管道传热强化综合性能。结果显示,内凸管能有效地强化超临界CO₂传热性能,其PEC因子为1.24¹.52。根据试验数据,拟合了适用于内凸管的传热关联式,其预测误差为±10%。研究成果为太阳能光热电站超临界CO₂能量转换装置的设计和优化提供了理论依据及技术支撑。