随着电子科技水平的不断进步，大功率电子设备越来越普及，但是热设计的发展进步缓慢，近年来由于散热问题造成的设备故障屡见不鲜。在许多电子产品热设计的教案中，对于热设计最后所得到的结论大都只能作为参考之用，而不能作为实际设计的蓝本，所以理论上的热设计很难给应用工程师们提供可有用的设计依据。随着计算机的计算能力快速提高，使得应用数值模拟的方法对特定产品进行热设计得以普及。本文首先综述了热设计的研究和发展现状，利用商业软件FLUENT,对特定模型下的封闭腔体三维自然对流进行了数值模拟研究，分析了腔体内特殊截面的温度场和流场分布以及截面平均温度的变化趋势，并通过数值计算得到的结果分析了腔体各个表面的对流换热情况，将之和理论结果想比较，发现在三维腔体情况下和独立平板换热差别较大。在此基础上，对考虑辐射的封闭腔体模型进行数值模拟，分析了由于辐射存在造成的封闭腔体内温度场和流场的变化，以及辐射散热占总散热的比值。最后对特定模型下的开式机柜内发热元件进行热分析，确定表面最高温度的位置，通过改变风量和改进通风方案来降低表面最高温度，优化机柜散热。