半导体制冷利用半导体材料的珀尔帖效应来实现,不使用压缩机和制冷剂,且不存在噪声和制冷剂污染环境的问题。半导体制冷系统的性能好坏与热端的散热条件有直接关系,为改善热端散热条件,研制了1台热管散热型半导体冷箱。通过性能测试实验,确定了半导体制冷系统的最佳工况,并比较热管散热、风冷散热和水冷散热方式对系统制冷性能的影响。实验结果表明：热管散热是半导体制冷系统的最佳热端散热方式。

建立了三维稳态计算模型,应用CFD软件模拟计算1台半导体冷箱样机在运行稳定后工作空间的温度场。通过数值计算得到实验工况的温度场,并且通过实验测量冷箱工作空间内6个特定点的温度值,测点的计算值与实测值能够较好地吻合验证了计算模型的准确性。在冷端分别采用强迫风冷换热、自然对流换热方式条件下,模拟计算冷端布置于5个不同位置时冷箱工作空间的温度场,这5个位置分别是冷箱内后侧壁的1/4,1/2,3/4高度（同时,在与高度垂直的另一个方向上,位于尺寸中心处）,左侧壁中心位置以及顶部中心位置处。通过对各种情况下温度分布图的对比分析,认为冷端无论采用强迫风冷换热还是自然对流换热方式,将冷端布置在顶部中心位置均可使得温度分布最佳,同时肯定了在冷端装设风扇的必要性。