微通道换热器因其结构简单,易于封装且具有高效的换热能力等优势被广泛的应用于航空航天、生物器材和微机电子等诸多领域。但是,随着微电子器件在有限体积内的集成度越来越高,其热负荷对换热设备提出了新的考验。简单结构的微通道换热器已经难以满足其散热需求,因此,亟需设计出换热性能更优的微通道以解决当今的芯片散热问题。本文提出了一种布置有新型类卵形肋柱的微通道换热器(microchannel with oval-shaped micro pin fins（MOPF）,采用Fluent软件对微通道内流动与传热过程进行模拟计算。主要包括以下几部分内容:首先,通过改变肋柱尾部椭圆的长短轴之比α、相对肋宽度β和相对肋高度γ等几何参数确定肋的最佳形状及尺寸。结果表明:类卵形肋柱的形状能够使在保证有较大扰动的情况下将流体的分离点后移,缩小了肋柱尾部脱体区的体积,在降低了肋柱前后的压差阻力的同时提高了中高速流体与固体壁面的接触面积,使得换热能力得到了提升。其次,研究了肋柱偏置方式与偏置距离对微通道流动换热特性的影响,并利用熵产原理和火积耗散理论进行了热力学分析。计算结果显示:肋柱偏置后,靠近偏置侧的通流截面积小,流体流量小,对微通道的侧壁冲刷效应减弱,非偏置侧虽然流量大,但是肋柱对该侧流体的排挤作用减弱,扰动变小,使得微通道侧壁的流动与热的边界层得到发展,削弱了传热作用。此外,肋柱的偏置数量越多,熵产越大,肋柱偏置的距离越大,火积传递效率越低。最后比较了双层微通道在顺流和逆流时的流动换热性能,引入相对温度偏差θ评价微通道底面的温度均匀性程度,并采用上下层进口差速配置对逆流式造成的底面温度偏高进行优化。具体结果如下:底层通道的扰动效果（一级换热）越好,则双层通道的性能越优。此外,顺流流动方式能将微通道底面温度降到更低,但是温度均匀性差;逆流流动方式的通道底面温度偏高,但是底面温度分布更均匀;经过差速配置后,逆流式微通道底面的平均温度会比未差速配置前更低。