本文研究微通道反应器内多相流体流动、混合、传质及反应过程规律，提出利用气体搅拌及微颗粒填充进一步强化微通道内传递及反应过程的新方法。　　 以不同组成的丙三醇水溶液为工作介质，研究粘性流体在微通道内的流体流动特征;提出利用微通道压力降测量牛顿流体粘度的新方法。　　 利用高速摄像技术及Villermaux-Dushman快速平行竞争反应体系研究基于微通道Taylor流的液相混合特征。微通道内基于泰勒流操作的液相混合效率明显高于基于单相流操作（未导入气体）的混合效率，在优化的表观气相及液相流速下能够获得理想的微观混合行为。提出能预测微通道内微观混合效率的修正皮克列数（Pe*）。　　 研究微通道内气体搅拌对互不相溶液-液两相分散及传质过程的影响。在气体搅拌作用下油-水两相能够形成高度分散的状态，分散程度与总液相流量、气体流量及微通道结构相关;总体积传质系数能够增加1～2倍。　　 研究填充微通道内互溶液-液两相的流体流动及微观混合特征。在微颗粒的作用下，流体单元被拉伸、折叠和剪切，导致极短的扩散距离和巨大的比相界面积，从而获得理想的微观混合。此外，在填充微通道内互不相溶液-液两相流型由并行流转化为分散液滴流，显著提高传质速率。　　 最后利用邻-硝基甲苯混酸硝化作为快速液-液非均相反应模型，分别研究其在填充及非填充微通道内的反应行为。填充微通道由于具有更优异的传质性能，反应结果更为理想。提出能够预测微通道反应器内快速非均相反应行为的修正一级丹克莱数（Da＇）。