随着电子设备冷却需求的增加,当电子设备的散热热流密度不大时,采用简单的自然冷却或者是强迫风冷都能够满足设备的散热要求,但是当发热功率达到2W/cm2,采用风冷就难以达到系统的散热要求。相比而言,液冷在处理高热流密度散热问题时要比风冷效果明显,同时因为液冷可以使冷源与被冷却对象间隔比较远的距离,这样可以有效地消除由强迫风冷带来的噪声和振动等缺点而被广泛采用。另外,由于大部分军用电子设备的使用环境条件非常苛刻,可靠性要求非常高以及极高的局部热流密度和总功率,所以使普通冷却技术受到很大限制。液冷是目前高功率密度和大功率器件最常用的冷却方式,因而也是目前的研究热点。　　(1)本文阐述了液冷散热系统的工作原理,回顾了液冷技术的国内外研究现状和液冷系统的国内外使用现状,并针对液冷换热器件性能测量设计出了一种基于热电制冷的高精度微通道液冷系统,由此指出了本研究的意义;　　(2)因热电制冷器缺乏简单、快捷、相对准确的物性参数和性能计算公式,本文为方便器件选型和工程应用由经典理论公式推导出了简便计算公式,并由此对系统采用的热电制冷器进行了选型和校核;　　(3)微通道冷板以其极高的换热效率而得到瞩目,但由于微通道的加工方法不同、所用基体材料的不同、流体工质的不同以及微尺度条件下参数测量困难等原因,现有文献其所得结果存在很多不一致,而且对工程应用中的矩形微槽道的高宽比对换热和流动的影响研究较少,不能满足指导微电子机械系统和微通道冷板热设计的工程应用上的需要。本文通过实验手段,研究了水力直径为0.727273~1.333333mm的四种高宽比H/W不同的纯铝矩形微通道内66％的乙二醇水溶液的流动特征,测量了微通道冷板两段的流阻特性和换热特性,并将实验值与传统理论的预测值进行了细致的比较分析,为本系统采用的微通道冷板提供了设计数据支撑;　　(4)为满足热电制冷热端散热要求和减小系统体积和重量,本文提出了一种基于平板热管结合多孔介质散热器的散热装置,该装置通过平板热管对热源进行了热扩展,利用多孔介质散热器(泡沫金属)增大了散热面积,减小了散热器的重量和体积,并通过改进平板热管提高了其导热性能,减小了系统热通路的热阻,扩展了热通道,根据以往文献和经验公式分别对平板热管和多孔介质散热器进行了计算,最后根据计算的多孔金属散热器流阻特性对风机选型,进而组成一整体散热模块,使整个散热模块结构紧凑、易于制作、成本低廉、可靠性高、装置重量轻、体积小;　　(5)结合现有液冷系统设计方案优点,对所设计液冷系统进行总装,运用流体网络建模技术(FNM)软件Macroflow对系统进行了仿真分析与优化,确定出最优设计方案,并验证了系统设计的有效性。