微流体系统通常具备极大的比表面积，易于控制等优势，在气-液相传质、传热、反应等方面具有良好的应用前景。低分压CO2吸收对于混合气体的纯化和CO2富集都有十分重要的意义。本文借助高速摄像系统研究了弯曲微通道泰勒流的微流动水力学与泰勒流传质性能，旨在探究弯曲微通道泰勒流低分压CO2吸收过程的传递过程机理。
　　针对微流动气泡生成的过程特征、演变周期及尺寸调控的问题，考察了表面张力变化和粘度变化的六个不同气液相体系在弯曲微通道低分压CO2下泰勒流的水力学特性。实验观测到了不同气-液相体系中气泡生成过程及气泡/液弹长度的生成过程特征，发现惯性力、界面应力和粘性力的竞争作用会影响气泡生成过程中气泡生成模式、气泡长度及液弹长度。通过分析气液相体系物化性质（粘度和表面张力）以及矩形截面宽深比的影响机制，基于Garstecki的气泡生成模型，分别建立了适用于表面张力显著变化体系和粘性力显著变化体系的气泡/液弹长度预测关联式。这些预测方程拓展了气泡液弹长度的适用范围，对微通道中气泡/液滴的尺寸调控起到重要指导作用。
　　基于微通道泰勒流气泡周围液膜分布的物理模型，提出了适用性更好的液膜厚度预测方程。考察了不同气液相体系的液相物性（比如表面张力和粘度）对于液膜厚度的影响。同时，考察了不同气液相体系中气泡的输运特性，包括气泡速度、气含率和气液两相泰勒流压降，并提出了新的气液两相泰勒流压降预测模型。量化了弯曲微通道主通道的泄漏流，考虑了不同气液相体系的物性（粘度和表面张力）、气泡截面形状以及气泡长度对泄漏流的影响，获得了主通道泄漏流的预测方程。
　　测得了弯曲微通道泰勒流不同气液相体系在低分压CO2分压物理吸收过程的液相体积传质系数。结果表明，表面张力显著变化体系或粘度显著变化体系的液相体积传质系数（kLa）随着气液相流速的增加而增大。固定液速，低气速下，表面张力对kLa的影响较为显著;固定气速，高液速下，粘度对kLa的影响较为显著。气泡长度越短，液弹长度越长，气含率越低，压降越高，液相体积传质系数越高，表面张力变化显著体系的kLa(～0.08/s)明显高于粘度变化体系(～0.03/s)。分析了微流动的水力学特性以及微流动模式，比如液弹内循环、弯曲通道二次流以及泄漏流对于物理吸收过程中微传质的影响机制。同时以常规的液相体积传质系数的经验关联式为基础，考虑了微通道泰勒流的基本水力学特性与传质特性的影响因素，获得了低分压CO2下弯曲微通道泰勒流物理吸收过程的经验关联式，预测效果良好。
　　实验测定了不同气液相体系在低分压CO2泰勒流的水力学性质，发现化学反应体系的水力学特性与CO2-H20体系较为接近。发现化学吸收过程的CO2吸收率能达到85％，远高于物理吸收过程的吸收率(～60％)。同时发现液相浓度同为5％时，固定气相流速，kLa随着液相流速的增加而减小;固定液相流速，kLa随着气相流速的增加而增大。另外，发现化学反应速率远高于物质传递速率，气液相间物质传递成为化学吸收过程的控制因素，但其液相体积传质系数(0.3～1.14/s)仍高于物理吸收过程(～0.08/s)。基于物理吸收过程的经验模型，结合化学反应对于吸收过程的影响，获得了弯曲微通道中低分压CO2化学吸收传质过程的经验模型，具有良好的预测效果。