随着科技的快速发展,电子产品向着高频、高速、密集化和小型化的方向发展,导致电子元器件的过热问题日益突出,需要设计有效的散热方案。散热器是常见的散热手段,但是对于常规单独的散热器优化散热基本达到极限,需要结合其他冷却方式进行组合散热。射流冲击冷却具有散热能力强、能效比高的优点,具有极强的局部对流换热能力。众多学者对气体射流冲击下的散热器传热性能展开研究,从结构设计、传热性能影响因素、优化设计等方面取得一系列研究成果,但是关于气体射流与散热器如何合理搭配使用的研究缺乏。本文采用数值模拟和实验相结合的方法开展气体射流散热器强化散热的研究。主要内容如下:首先,针对气体射流与传统直肋散热器组合的强化散热结构,建立数值计算模型,利用Fluent软件进行仿真分析。结合Isight对气体射流和直肋散热器的参数进行显著性分析,筛选出射流孔直径D和散热器肋高H、肋厚W、肋间距G作为设计参数。采用二阶响应面法拟合出热阻计算的近似模型,在近似模型的基础上推导出气体射流和直肋散热器组合散热的经验公式。其次,针对气体射流与不同类型散热器组合散热,分析三种射流孔排布（顺排、叉排、圆排）和四种类型散热器（针肋顺排、错排、圆排和直肋错排）组合下的散热性能,对比分析选出圆形排布的气体射流与针肋错排散热器的优选组合结构。利用Fluent仿真分析优选结构的参数对散热性能的影响变化规律,对优选结构方案拟合出热阻计算的近似模型,在近似模型的基础上推导出优选结构参数计算的经验公式。最后,对上述的近似模型进行优化,得到气体射流与散热器组合的最优解,针对气体射流与直肋散热器组合结构,结合气体射流的流场特性,对散热器的形面高度进行设计,设计正三角Ⅰ型等八种散热器类型,通过仿真对比选择倒圆弧Ⅰ型散热器作为设计方案,对其进行优化,并对比分析初始、设计和优化后的仿真结果,结果表明优化方案对比初始方案的散热效果提升5.82%,对比设计方案的散热效果提升3.7%。通过搭建相应的实验平台,进行实验验证。