随着电子元器件功率密度不断增大,传统自然对流、强迫对流、热管散热等传统电子散热方法已逐渐不能满足今后电子技术发展的需求。喷雾冷却技术以其散热能力高、冷却过程中温差小、工质需求量小等优点受到研究者广泛关注。因为喷雾冷却换热机理复杂,影响因素众多,目前还需要进行更多的理论及实验研究。研究比较目前喷雾冷却系统,发现喷雾冷却的冷却液在工程应用中的循环利用是一关键问题,实现循环系统的产品化是应用喷雾冷却技术的前提,针对冷却液循环利用这一工程应用问题,提出利用微通道换热器实现喷雾冷却的冷却液循环利用的方案。设计并加工出了微通道换热器、喷雾腔等实验装置,并对其设计思路,装配方式进行了详细的阐述。对实验系统其它关键组成部分如喷嘴、泵、冷却剂进行了比较性选择,搭建起了循环喷雾冷却实验系统,为喷雾冷却换热机理实验研究及工程应用打下基础。本文以循环喷雾冷却系统为实验平台,以水为工质,对三个实心圆锥压力雾化喷嘴在恒热流密度、恒入口水温条件下进行了不同进口压力和喷射高度情况下的无沸腾喷雾冷却实验研究。实验结果表明:在实验工况下,质量流量大于2.5g/s,可以实现热源表面平均温度低于70℃。当喷雾区域与热源表面相内切时,热源表面平均温度相对较低。在喷雾高度为H1=36.7mm,H2=26mm时液膜中心会产生一个直径大约6毫米的圆型凸面,通过实验测量发现,热源表面中心温度相对四周较高,在两个高度时分别平均高出1.54℃,2.45℃。