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随着微加工技术的不断发展，微通道的应用变得越来越广泛了。由于其体积比表面积大，传质传热速率快，反应时间短，放大容易等优点，微通道装置尤其在混合、换热、危险反应和生物检测等方面有着广阔的应用前景。但是由于其时空尺度的缩小，使得传统理论的正确性和实验测量的准确性受到了质疑。这促使我们对微通道内流动特性进行研究，以推动微通道技术的发展。
随着计算机计算能力的不断提高，计算机仿真技术取得了长足的进步。本论文应用大涡模拟的方法研究了微通道内的液体流动、气液两相流动和液液两相流动。
对于水力直径237μm的梯形通道内的液体(水)流动，通过计算获得了通道内的流场以及流动的实时演化过程，对速度的预测与PIV的实验结果吻合较好。在通道入口段，压力梯度较大，涡量较大，而湍动强度较低；随着流动的发展，压力梯度逐渐趋于稳定，湍动强度趋于均一。
对于直径400μm的圆形微通道内的气-液(空气-水)两相流动，采用VOF模型计算得到了不同条件下的压降、速度与湍动强度、涡量与剪切力以及气泡分布与相应的流型。速度呈中心对称分布；湍动强度呈马鞍形分布，且随表观速度的增加而增大；涡量和剪切力呈锥形分布，同样随表观速度的增加而增大。气泡主要分布在通道中心位置，它的存在降低了湍动强度，对涡量和剪切力也有一定的影响。
对于互不相溶的液液两相流动(边长200μm的正方形通道)，分别采用了在通道壁面增加浮雕结构或是带有弯曲段的通道来增大液液两相的接触面积。通过模拟计算考察了浮雕结构和弯曲对流动及相分布的影响，以及浮雕结构的高度、宽度、间距和倾斜角度对流动的影响。