式中:qm为冷却介质的质量流量;Q为模块的耗散功率;cp为冷却介质比热容;At为冷却介质的温升;qv为冷却介质的体积流量;p为冷却介质的密度。

　　对于风冷电子设备，流量常用质量流量表示(单位:kg/s),其温升At由电子设备的允许工作温度和冷却介质的`温度决定,一般有数十摄氏度;对于液冷电子设备,流量常用体积流量表示(单位:m3/s),其温升At-般取5°C~8°C。

　　2.2风冷系统设计

　　采用自然风冷时,如果电子器件的热流量较小,靠空气对流换热带走热量即可;如果热流量稍大，可以增加散热器,散热器传导散热与空气对流散热相结合。

　　当电子器件热流密度大于0.04W/cm2时，用自然冷却方法就不能有效地将热量带走，这时必须采用强迫风冷。从冷却方式上分，强迫风冷有直接风冷和间接风冷两种形式。直接风冷就是冷却风直接吹到电子器件上,散热效果较好，对于一些形状不规则，体积较大，不易于间接风冷的电子器件(如变压器)，可采用直接风冷;间接风冷是把电子器件贴到冷板或散热器上,冷却风通过冷板或散热器带走电子器件的热量。

　　从风的动力来源上分,强迫风冷又可分为吹风和排风两种形式。吹风冷却需要在设备进风口接风机,占用空间较大,且振动、噪声也较大,但可以提供充足风量，冷却效果比较好。对于机载设备,有时可利用压缩空气代替风机进行冷却散热。如果电子设备的安装空间狭小且无压缩空气源，可考虑采用轴流风扇排风散热,轴流风扇一般要靠近设备的出风口位置。我们常见的计算机CPU就是采用“散热器+轴流风扇”的散热模式，计算机的电源一般也采用轴流风扇排风散热。

　　风冷电子设备冷却系统承受的压力一般比较小(<10kPa),且少量的风泄露不会对电子设备造成污染,故风冷系统对密封性要求不高。由于风冷电子设备的温度梯度较大,在条件允许的情况下,增加风的流量一般都可以取得比较好的散热效果。

　　2.3液冷系统的设计

　　按照电子器件与冷却液是否接触,液体冷却可分为直接液体冷却和间接强迫液体冷却。直接液体冷却就是把需要冷却的电子器件直接浸泡在冷却液中，自然传导散热。它对电子器件和冷却液的要求都比较苛刻,应用较少。

　　间接强迫液体冷却就是把电子器件安装或紧贴到冷板上,冷却液从冷板中流过带走电子器件的热量。间接强迫液体冷却一般结构比较复杂，且需要能够提供一定温度和流量的液冷源设备，但它提高了电子设备的可维修性，同时也降低了对电子器件和冷却液的要求。大部分液冷电子器件采用的都是间接强迫液体冷却。在进行间接强迫液冷设计时要注意以下几点：

　　1)液冷系统承受的压力一般都比较大(30kPa~1000kPa),冷却液一旦泄露,就有可能引起电子器件的短路,导致整个电子设备的损坏,故设计强迫冷却系统时一定要进行严格的压力试验,以确保冷却系统的可靠性。

　　2)有的电子设备可能不同部位的多个电子器件都需要冷却，这时冷却系统还要具有分流、集流装置,在设计时要确保各个流路的冷却液流量与其要冷却的电子器件的热耗相匹配，见图2。

　　3)电子设备与液冷源的接口，要尽量采用双向自密封接头,如图3所示。这种接头插拔方便且能避免冷却液泄露。目前生产这类自密封快卸接头的主要是国外的-些公司，如法国的STAUBLI公司、意大利的Stuc-chi公司、瑞典的TEMA公司及德国的ParKer公司等。

　　4)为了提高冷板的散热效果,冷板应选用导热系数高的材料(如铜或铝)制作，冷板表面应尽量平整、光滑。为了保证电子器件与冷板紧密接触，电子器件与冷板间应有足够的压紧力，并根据需要填加导热硅胶或导热垫(现有一些相变材料的导热垫，可在部分场合代替导热硅胶)。填加的导热胶或导热垫的厚度应尽量薄，以免增加额外的热阻。

　　5)间接液冷系统电子设备的温度梯度较小,在冷却液流量达到某个值后,再盲目地增加冷却液流量并不能达到很好的散热效果。如果需要进一步改善冷却效果,就需要对冷板的结构进行改进,或降低冷却液的温度。

　　6)液冷系统的流阻要尽量小，一般不应超过1MPa。为了降低系统的流阻,液冷通道要尽量短，通流面积要尽量大,流路上要避免急剧的转弯、扩张或收缩以免局部压力损失过大。

　　7)对于热耗较大、对温度比较敏感的电子器件应尽量布在冷却液的入口位置。