CO2气体冷却器的型式和换热效果对 CO2跨临界循环的性能影响较大，有必要对其换热性能进行分析。通过对气体冷却器划分微元，建立了传热过程计算模型，用间接法计算了划分微元与不划分微元时 CO2侧冷却换热系数，并与几个所选换热关联式的计算值进行了比较，结果发现划分微元时的值几乎都高于关联式计算值。综合分析选择了较合适的换热关联式，为系统及气体冷却器的模拟优化提供了依据。进而新建了 CO2热泵实验台，对新气体冷却器的性能进行了测试和比较。结果表明，新 CO2气体冷却器的性能比原换热器有了大幅提高。通过优化达到了改善换热器和系统性能的目的。