随着电子技术的迅速发展，电子元器件的封装密度、集成度和性能在不断提高，其工作时的热流密度也不断上升，这对电路散热技术提出了更高的要求。对于飞行器内的精密电子设备，散热的情况更加复杂。因此，合理的温度控制是重要的研究课题。与其他制冷方式相比，开式节流制冷具有无运动部件、降温速度快、简单可靠等优点。本文针对某型号一个发热量3kW铝板的电子器件散热需求，设计一台小型开式的节流制冷系统，利用约1.57L的圆柱空间布置制冷设备，控制铝板温度在120s内稳定在40℃以下，通过不同工质的比较，选择储能密度较高的氨作为节流工质。根据工况，设计出一套氨工质的实验系统。系统中选用毛细管作为节流件，采用Hopkins-Cooper法针对毛细管在不同工况下的节流过程进行了数值模拟，分析了不同内径、流量以及压力下毛细管的节流效果。通过模拟结果，设计采用两个1.0mm内径毛细管节流，搭建了相关实验台后，在0W~4kW的加热功率下，进行了氨节流制冷的实验测试。实验结果表明，该系统可以提供满足3kW制冷的冷量，保证所有温度测点在既定的时间内不超过温度上限，达到了系统设计的目标。