目前，轴快流CO₂激光器向着大功率和小体积的紧凑结构趋势发展，尤其在机载式大幅面激光器中更是如此。采用将射频激励方式与大流量涡轮风机相结合的方法是轴快流CO₂激光器提高其输出功率的一条有效途径。故探索轴快流CO₂激光器紧凑结构及相适应的换热器显得十分重要。本论文主要论述了以下几个方面的工作：（1）依据新型高功率轴快流CO₂激光器整体结构，对风机和热交换方式进行了选型和确认，明确了大流量、高压比的涡轮风机和与之相匹配的盘管式热交换方式是满足紧凑结构高功率轴快流CO₂激光器的最佳选择。（2）针对所选用的大流量风机和相应的盘管式换热器，建立了基于FLUENT的数值模型，并对实际设计的换热器进行了模拟计算，得到了该换热器的压力、速度和温度的空间分布，总换热量可达到44kW，可满足该激光器输出万瓦激光功率的需求。本文针对激光器对称式紧凑结构下盘管换热器进行了数值模拟研究，得到了该换热器的主要参数分布及换热量数值，对于接下来对该换热器的优化与改进提供了一定的数据支持，为轴快流CO₂激光器更加小型化更高功率输出提供了有益的探索。