近年来,随着器件向高度集成化和小型化方向发展,其工作时热通量不断增加,对散热器的冷却能力提出了越来越高的要求。作为一种高效的散热方法,微细通道散热器因其结构紧凑、冷却液少和功耗低等优点,成为了当前微型器件散热的研究重点。然而,由于较厚的热边界层,传统的平直微细通道散热器已经无法满足日益苛刻的散热要求。插入物扰流元件如螺旋线圈能有效诱导旋流和涡流的形成,促进通道内冷热流体的混合,在常规通道中被证实是一种高效的强化传热装置。为了进一步提高微细通道内的传热性能,本研究尝试在微细通道中添加扰流螺旋线圈,并探究基于扰流螺旋线圈的复合结构微细通道的流动和传热性能。研究的具体内容如下:（1）螺旋线圈与扭带复合细通道的对流换热研究。设计和加工了一种矩形螺旋线圈与扭带复合结构,以蒸馏水为工质,探究该结构对细通道内流动和传热性能的影响,并借助数值方法分析该复合结构细通道的速度场和温度场分布。此外,为降低通道整体压降以及提高复合结构的综合性能,还考察了分段的复合结构。结果表明,螺旋线圈与扭带复合细通道具有优越的传热性能和综合性能。螺旋线圈能诱导旋流,促进流动混合,而螺旋线圈与扭带的复合加强了通道中心流体的扰流,进一步增强了细通道内的旋流强度,从而大幅度提升了细通道的传热性能。总体而言,螺旋线圈与扭带复合的最大传热性能是光滑通道的4.83倍。采用分段扭带与全长螺旋线圈复合的细通道能在可接受的传热性能损失的前提下,减小摩擦阻力损失。（2）螺旋线圈与波浪形凹穴复合微通道的对流传热数值研究。针对波浪形凹穴产生的层流滞留区问题,引入螺旋线圈,以提高凹穴内部的流动混合和提升综合性能。结果表明,螺旋线圈的插入,诱导了旋流,提升了波浪形凹穴处的涡流强度,促进了冷热流体热量交换,有效提高了通道的传热性能。在研究的雷诺数下,相比于无螺旋线圈的波浪形凹穴微通道,带有螺旋线圈的波浪形凹穴微通道传热性能最大提升了98.7%,综合性能最大提升了29.3%。