120 kW 液冷回路，如何先把热平衡算对？
遇到冷却能力问题，先不用复杂模型。把控制体和单位确定下来，一条稳态能量平衡就能排除许多明显错误。这里构造一个教学工况：流体吸收 120 kW 热量，质量流量 4 kg/s，入口 30 °C，比热取常数 4.18 kJ/(kg·K)。这些是示例输入，不是某项目的测量记录。
先定义这 120 kW 在哪里
设控制体只包含液体经过的换热段，忽略向环境散热、动能和位能变化，不在此段加入泵功，且流体保持单相、比热近似不变。此时可用 Q = m × cp × (Tout − Tin)。如果 120 kW 是服务器整机输入，而不是进入该液冷回路的热量，就不能不加区分直接代入。
| 量 | 本例取值 | 必须核对 |
|---|---|---|
| 吸热量 Q | 120 kW | 不是电表累计 kWh |
| 质量流量 m | 4 kg/s | 不是体积流量 m³/h |
| 定压比热 cp | 4.18 kJ/(kg·K) | 示例常数，不适用于所有冷却液 |
| 入口 Tin | 30 °C | 温差以 K 或 °C 的相同差值表示 |
一步复算
ΔT = 120 / (4 × 4.18) = 7.17703349 K，所以 Tout = 37.17703349 °C。量纲上，kW / [(kg/s) × kJ/(kg·K)] = K。常见错误是把 4.18 当成 J/(kg·K)，这会让温升相差 1000 倍。
下面的模型可复制到 ThermoForge 的 EES 文本入口。它不调用工质物性库，所以这里复算的是给定比热假设下的代数热平衡，不是物性精度验证。
Q=120 [kW] m=4 [kg/s] cp=4.18 [kJ/kg-K] Tin=30 [C] Q=m*cp*(Tout-Tin)
改变流量，哪些结论成立？
保持同一热负荷和示例比热，流量改为 2 kg/s 时温升为 14.35406699 K；改为 6 kg/s 时为 4.78468900 K。这个趋势只说明热容流率的影响，不证明“流量越大系统越节能”。泵的耗电、压降、换热器温差和控制约束仍需另算。
由本例也不能直接得到芯片结温。芯片到流体之间还隔着封装、界面材料、冷板和对流热阻；冷却液出口温度不是结温，也不等于最高局部温度。
从初算到工程判断
当温差较大、冷却液组成变化或跨越相变时，应改用对应工况的物性或焓差。换热段和全站边界应分别平衡，补上泵功、旁通与支路流量后，再与独立测点核对。先用本例检查单位和数量级，再进入系统能效对比，比直接比较两张仪表盘更可靠。
方法：稳态开口控制体能量平衡的显热近似；本文数值由公开列出的输入直接推导。物性输入与单位阅读参考：CoolProp High-Level Interface。本例固定 cp，不把该文档当作 cp=4.18 的精确物性证据。