目前，为了保证电子设备的可靠运行，需要使电子设备运行在一定的温度范围内。随着电子设备的发展以及功能和复杂性的日益增长，对电子设备体积有了小型紧凑的要求，同时，热载荷急剧增加，从而导致热流密度增大，以往采用空气冷却的方式已经很难解决问题，从而提出使用液冷系统来解决电子设备的散热。本文根据前人在液冷系统的设计原理上，设计小型液冷系统，根据要求设计和选取适合的附件，并进行简要分析。针对热惯性较大的空液板翅式热交换器进行研究，建立其数学模型，并且使用MATLAB软件分别对单流程叉流式热交换器和三流程叉流式热交换器进行动态仿真研究。此外，还建立了增压泵、管路、储液罐、控制器的数学模型，应用MATLAB软件建立附件的仿真模型，并根据液冷系统原理图，搭建系统仿真原理图，针对冷却液的流动特性，计算分析系统的温度特性。最后对小型液冷系统的研究进一步总结，为以后该方面的设计研究提供参考。根据系统的仿真结果，通过对冷却液流量的控制和换热器冷侧送风量的控制，能够保证系统冷却液流量和供液温度在规定的范围内，从而保证了液冷系统能够及时有效的带走电子设备的热载荷。