近年来半导体行业的迅猛发展,使得电子器件的散热问题随之产生;散热效果不佳所导致的电子元器件表面温度过高和器件功能受损已成为制约微电子行业发展的极大障碍,因而急需采用高效节能的散热手段破除发展壁垒。喷雾冷却技术因其具有冷却效率高、工质充注量少、受热面温度均匀等优点日益受到国内外专家学者的关注。在此背景下,本文研究了适用于电子器件高效散热的喷雾冷却系统,通过搭建闭式喷雾冷却实验台,对喷雾高度、喷雾流量等因素加以研究,并得到了本实验中喷雾冷却在无沸腾区换热的实验关联式。本文所设计的闭式循环喷雾冷却系统,主要由喷雾部分、加热部分以及测量部分组成。喷雾部分包含可调节喷雾高度的喷嘴和方便观察喷雾冷却换热情况的可视化喷雾腔;加热部分包括四周采用导热系数很小的矿物棉包裹的紫铜件和提供热量的加热棒,具有优良导热性能的紫铜件内部可近似为一维导热过程;测量部分主要测量模拟热源内部的温度梯度,依据傅里叶导热定律确定热源表面温度以和热流密度,结合喷嘴进液前冷却工质的温度可计算出冷却工质的换热系数。采用控制变量法进行喷雾冷却实验,分别得到模拟热源表面温度、热流密度和换热系数在不同的加热功率下随时间的变化曲线;得到模拟热源表面温度、热流密度和换热系数随加热功率、冷却工质流量、喷嘴高度以及喷嘴压力的变化曲线,将上述参数对喷雾冷却换热性能的影响进行解释和分析。将影响喷雾冷却换热性能的参数整理成各种无量纲数,拟合喷雾冷却处于无沸腾区内的Nu数关于Re数、We数和?的无量纲实验关联式;将数据带入关联式进行验证,结果表明通过关联式得到的Nu数与实验中的Nu数相对误差在15%以内,故而拟合的实验关联式具有一定的参考价值。本文在对喷雾冷却展开实验研究的基础上,初步对影响喷雾冷却换热性能的参数进行分析并得到相关实验关联式,为后续喷雾冷却的深入研究奠定了基础。