二氧化碳制冷系统的研究在国内外日益广泛和深入，各种二氧化碳制冷压缩机已经研究成功，为适应不同场合的需求，正在对高效热交换器(蒸发器、气体冷却器和回热器)进行研究和开发。在介绍国内外紧凑式换热器气侧换热表面结构和超临界二氧化碳换热的研究进展的基础上，以微通道气体冷却器为研究对象，以提高跨临界二氧化碳制冷循环系统的性能为目标，通过建立模拟仿真模型进行参数优化，从而达到提高气体冷却器的换热性能的目的。本文通过数值模拟与文献的实验数据相结合的方法对其传热特性进行研究。 分析了二氧化碳跨临界制冷循环系统及其关键设备—制冷压缩机、气体冷却器、蒸发器、膨胀机的研究设计进展情况，并详细介绍了压缩机、气体冷却器和膨胀机的性能影响因素。 建立微通道气体冷却器简化单元模型(单侧模拟)，应用FLUENT软件对翅片与空气间的换热过程进行数值模拟，对影响传热的翅片参数(翅片高度、翅片厚度，翅片与扁管的接触面积、百叶窗)作模拟研究，而且模拟分析外界冷却空气参数对传热的影响，得出了反映气体冷却器空气侧的流场特性、传热特性的云图和优化参数，强化了气侧换热。 建立微通道气体冷却器简化单元模型(两侧交叉流模拟)，应用FLUENT软件对二氧化碳通过微通道管壁与翅片外的冷却空气间的换热过程进行数值模拟，给出了反映超临界和准临界二氧化碳的流场特性和传热特性云图，对影响二氧化碳与微通道管传热的工况参数(二氧化碳入口压力、入口温度、质量流量、翅片外冷却空气工况)进行数值模拟，在保证传热面积一定的情况下模拟了管径对传热的影响，并对微通道管内压降的影响因素进行分析，最后将模拟结果与文献实验数据进行比较分析，并总结分析了超临界二氧化碳传热特性理论。