随着互联网、物联网、大数据以及人工智能等新型高新技术的快速发展,芯片的运算速度不断加快,集成度越来越高,尺寸越来越小,导致电子设备的热流密度急剧增加。与此同时,电子设备的热设计研究进度略显滞后,使电子设备的工作温度分布不均且能耗高的状况得不到有效改善,严重影响了电子设备的正常工作。本文以传热学、计算流体动力学等相关理论为基础,针对电子设备高热流密度下的散热问题,采用沉浸式散热技术,用于电子设备的散热,以实现能耗低、能源利用率高、散热能力强的电子设备均温系统。首先,阐述了沉浸式均温系统设计原理,将均温系统分成内循环和外循环两个部分。介绍了内循环系统的组成单元以及模块化散热方法,分析了不同地区外循环系统的实现形式,分析了翅片管换热器的传热过程,通过对多种冷却介质的对比分析,最终选择氟化液FC-3283作为本均温系统的冷却介质。然后,在SolidWorks环境中对均温系统完成了结构设计,利用Fluent软件模拟电子设备周围温度场的分布及其附近流场中冷却介质的流动状态,研究了冷却液输入流速不同、输入流量不同以及电子设备摆放形式不同对均温系统散热性能的影响。搭建沉浸式电子设备均温系统实验台,设计流速和流量对散热性能影响的实验,对测点布置、实验工况、实验步骤进行了详细说明,并对六种工况分别进行了实验。最后,通过对仿真结果和实验数据的分析得出,增大冷却液的流速和流量,可以加快流体湍动程度,有利于提高换热效率,采用竖摆的形式放置电子设备相较于横摆散热效果更好,六种实验条件下的PUE均低于1.2,证明本文设计的沉浸式电子设备均温系统相较于传统的风冷散热方式性能更好,节能效果显著。