现代电子器件的集成化程度越来越高,导致系统功耗日益增加。同时,伴随功耗带来的散热问题已成为制约电子设备发展的主要因素之一,过高的系统工作温度将导致整个系统工作不稳定甚至失效。本文在对国内外功耗散热研究状况和发展现状进行研究的基础上,首先探讨了功耗散热的来源问题,从功耗和热分析控制技术的角度对目前功耗散热的设计方法及思想和相关的设计流程进行综述,着重研究了当前低功耗设计的层次性设计思路以及各个层次上主要的设计方法和功耗模型;对热控制技术和系统散热的形式及其规律进行了研究,分别得出各自不同的散热定律;并对常用的数值计算方法进行研究。随后,分别应用有限体积法和有限差分法理论,建立计算机机箱的温度场模型和热阻优化模型。设计基于PCI9112数据采集卡的多路温度测试平台,建立计算机机箱的温度场模型,对其散热状况进行了试验模拟,并运用热分析软件Flotherm对其温度场分布进行数值验证仿真。在热路分析理论即热电模拟的基础上,借助多路温度测试平台完成对通用散热器件的模拟散热试验,比较了在不同工况下的散热器的工作情况,并加以对比研究,同时计算热阻验证。最后,应用有限差分法建立了机箱的热阻网络模型,提出了基于热电模拟理论的热阻网络优化方法,同时在阐述遗传算法原理的基础上,应用遗传优化算法对机箱的热阻网络优化。