在工程技术不断发展的今天,为了迎合市场的需求,越来越多的新兴领域应运而生,越来越多的产品开始注重装置的小型化及集成化。这就促使了微纳领域的蓬勃发展。在工业领域,流体系统由于自身的物理性质的局限性,其相关装置的体积较大,灵活性较差。所以在大环境的推动下,作为当代流体领域与微纳领域的一个重点研究方向,微观流体的研究成为国内外炙手可热的研究方向之一。作为微观流体研究的基础,微观流体的混合,与常规流体混合相比,可极大地增强混合系统的集成化与灵活性,这也将流体的应用领域扩大到生物分析、化学反应、医学研究等非工业领域。而微混合效果的优劣与微混合器通道性能的好坏有着直接的联系。因此微通道的强化规律分析与结构设计则显得十分重要。本文在对国内外相关理论进行分析总结的基础上,针对微通道的混合机理及特点,对适用于两相流的微混合器进行研究,基于经典的被动式微型通道结构,设计出了锯齿型微通道与十字型微通道。就微流体的混合效果与混合过程中的压力损失这两项性能指标,对直通道、锯齿型通道以及十字型通道进行了数值仿真,并对其结果进行了对比分析,综合两项指标,确定了锯齿型微通道为整体性能最好的通道结构,并在此基础上从导入区角度、混合区的深宽比、分合角度以及边角半径这四个结构因素,对锯齿型微通道进行优化,并确定了四个结构因素对混合性能的影响规律,确定了优化后的具体构型。结合优化后的异型微通道,本文顺势研究了操作参数对混合效果的影响规律。具体从流体工质的粘度与入口区的流动速度出发,通过数值模拟分析,最终确定了其影响规律。为了更好地应用于生产实践中,本文在优化后构型的基础上建立了微混合器模型,并从压力分布、速度分布、流体受力以及混合特性出发,验证了新型微通道混合性能的优越性。