液滴微流控凭借样品消耗少、反应条件灵活性高、高通量处理等优势在生物化学反应分析和微纳材料合成等领域应用广泛。液滴生成是液滴微流控的重中之重,一般通过被动和主动液滴生成技术调控液滴直径、频率和生成模式。热场调控液滴生成具有加热方式简单多样、功耗低、不需预处理样品等优点,但是热场调控机制的研究主要针对综合考虑连续相粘度和界面张力的毛细数和温度梯度场中的马兰戈尼效应,对与热场有关的两相粘度和界面张力的独立调控作用却少有研究。本文主要研究两相流量、粘度和界面张力系数对十字聚焦微通道内单乳液滴生成的独立调控作用和在热场下的耦合作用机制,为进一步了解液滴生成机制和热场微流控芯片的设计与应用提供参考。首先,对两相流动时界面受力进行分析,结合无量纲数和不稳定性理论分析界面变形和破碎的影响因素;分析微流控芯片的热场机制,包括焦耳热效应、传热方程和温度对物性参数的影响;建立二维十字聚焦微通道模型并仿真模拟三种液滴生成模式,对液滴生成特点、过程和流场分布进行分析,为后续研究提供理论基础。其次,在二维仿真模型的基础上单独改变连续相流量、弥散相流量、连续相粘度、弥散相粘度和界面张力系数,处理仿真结果并分析以上各参数对液滴生成模式、液滴直径和生成频率的影响机制;通过热场实现连续相粘度、弥散相粘度和界面张力系数对液滴生成的共同调控,分析各参数的耦合调控机制。再次,为实验设计并加工焦耳热微流控芯片,不施加电压时可做无热场实验芯片;建立三维电热流场仿真模型,模拟ITO电极对微流体的加热效果以及总流量对加热效果的影响,测量加工出ITO电极的加热效果并与仿真结果对比;对液滴直径的测量值进行修正,验证三种液滴生成模式和热场调控液滴生成效果。最后,进行无热场液滴生成实验并与仿真结果对照,得出流量和流体物性参数的独立调控机制;通过热场调控液滴生成实验得出热场下各参数对液滴生成的耦合调控机制;单独改变流体物性参数得出对热场调控作用的影响。