在电子设备工作的过程中,高功率元件产生的大量热量需要通过设备的散热模块传递到外界,因此,散热模块的性能强弱决定着设备的可靠性。采用翅片为扩展表面的散热结构是电子设备散热的主要形式,在设备的系统级分析过程中,元件及散热结构的温度场计算是重要的一环。本文采用数值与试验相结合的方法,对保证计算精度条件下散热结构温度场的简化计算方法和散热结构快速设计方法进行了研究,主要内容包括以下几部分:（1）提出了一种以集总参数法为核心的散热结构温度场计算方法,通过第三类边界条件将翅片通道的流固耦合换热问题转化为导热问题,对每个连续控制体进行换热计算,获得散热结构的温度场。由于该方法在计算过程中并不涉及流场计算,因此使用该方法计算不会受到通道内流体流动状态的限制,且计算速度更快。（2）在温度场计算方法的基础上建立了散热结构等效模型。以翅片效率为基础,该模型通过将多层翅片散热结构转化为与基板尺寸相同的等效平板结构进行温度场计算,根据平板结构的温度场估得相应完整散热结构的发热面最高温度。根据等效模型给出了散热结构的设计方法,可以实现考虑元件最高温度、流量、流阻等条件下的散热结构快速设计。（3）搭建了板翅式散热结构传热与阻力特性试验台,通过对平直通道试验件传热与阻力特性的试验,验证了散热结构温度场计算方法的正确性与实用性。提出了针对锯齿翅片通道的集总参数简化计算处理方法,该方法降低了锯齿通道由于其流动段不连续带来的处理难度。将锯齿通道试验件的试验结果与仿真结果进行对比,验证了处理方法的可行性。