随着科学技术的发展,基于微通道的微机械电子系统面临着更高的性能要求。然而微通道内热质传递过程缓慢,限制了微机电系统的性能,因此亟需一种有效的方法提升微通道内的传热传质效率。具有旋转自由度的柱体在涡激效应的作用下发生自驱转动,可有效扰动流场,在强化传热传质方面具有潜在价值。因此本文提出了一种基于自驱转动微柱的被动式强化微通道传热传质的方法,建立了有限体积法和动网格技术结合的数值模型,并对二维微通道中两个并列自驱转动方柱的动力学特性及其对流动和传热传质效果的影响进行了探究。本文主要内容及成果包括:揭示了自驱转动方柱的动力学特性及其运动机理。发现不同雷诺数（Re）下的自驱转动方柱存在五种不同的运动模式:旋转模式（Re=5）、振荡模式（Re=25,50）、静止模式（Re=75）、随机模式（Re=100,150,200）以及反向旋转模式（Re=300）。压力和剪切力是驱动方柱转动的直接原因;整体而言,压力对自驱转动方柱的动力学行为起主导作用。压力滞止区、与涡脱落相关的低压区以及壁面与方柱间的高压降对方柱的动力学行为产生了重要影响。探究了自驱转动方柱对微通道内速度场以及涡结构的影响,并分析了方柱表面的阻力和升力。结果显示,旋转模式下（Re=5）的流场关于微通道中心线对称,且没有观察到涡街脱落;振荡模式下（Re=25,50）,流场呈周期性变化,两个内部涡旋呈周期性交替脱落,且边界涡旋和内部涡旋对外部涡旋的脱落起抑制作用。Re＞100时,分离点向微通道中心线处移动,外部涡旋足以克服抑制作用并发生脱落。此外,自驱转动方柱表面的阻力和升力系数相比固定方柱较大。评估了自驱转动方柱对微通道内传热传质的强化效果。传热方面,在自驱转动方柱的干扰下,微通道内的热边界层脱落有效增强了传热。微通道壁面的平均努赛尔数（Nu）相较固定方柱最高提升了62.5%;Re=300时,Nu值可达42.5。传质方面,自驱转动方柱后方出现的涡街脱落会增强微通道内流体的横向流动,从而促进了微通道中的溶质混合。当Re＞100时,微通道出口处混合效率η高达0.97以上。考虑微通道内能量损耗,自驱转动方柱的综合强化传热和传质能力仍优于固定方柱。