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微流控芯片液滴融合技术是微流控技术的一个重要分支。微流控芯片中实现液滴在交汇结构处流动的精确控制，可以提高液滴融合操作的可靠性，避免发生不利于应用效果的液滴破碎等现象。微通道的几何结构特性是影响两相交汇处流场变化的主要因素，但依靠流动本身难以获得较高的融合操控效率与准确率。本文针对液滴在通道交汇处相遇后的两相界面变化、流场分布以及流型转换等机理，采用实验及数值模拟计算的方法，研究通道交汇角度，交汇结构形状与两相流量条件等因素对液滴融合过程的影响，具体研究内容包括: 1、T型微通道交汇处液滴相遇后不同流动行为的实验研究。通过改变微通道的交汇角度、两相液体性质等参数，研究了通道交汇处液滴在相遇后发生的不同流动行为，并得到了液滴融合与分裂的临界条件。研究结果表明:直接融合只在两相流量较小的情况下发生，融合过程所需时间很短。当液滴流速较低时，液滴长宽比对融合现象的影响很小。液滴融合的临界毛细数随黏度比的增大而减小。 2、不同交汇角度微通道内液滴融合过程中实验研究与数值模拟研究。通过高速摄影系统，捕捉液滴融合过程中两相界面变化，运用显微粒子图像测速技术得到液滴内部不同时刻流场，并结合数值计算方法得到的关键点压力变化，研究了不同交汇角度微通道下液滴融合的临界条件与离散相液滴内部的流动特性，研究结果表明:当交汇角度增大或两相流率升高时，发生不融合与断裂的情况增多。对于直接融合现象，融合后的液滴内部流场与融合前两液滴内部流场分布无关。离散相液体的流动与对连续相液膜排液过程影响很小。对于不同交汇角度的微通道，两相总流量越低，膜排液时间越长。融合的临界毛细数随交汇角度的增大而减小。 3、交汇结构形状对液滴融合影响的实验与数值模拟研究。研究了微通道半圆形、三角形、弧形三种形状的交汇结构对液滴融合过程的影响，结果表明:交汇结构的空间越大，液滴融合的流量条件范围越小。液滴停留时间与融合时间随总流量的增大而减小。较低流速下，直接融合的液滴会产生明显的对冲流场，液滴后端有回流产生。交汇结构内部压力变化主要是因交汇结构形状对两相界面的影响而引起的。 减小通道交汇角度与两相液体黏度，适当增大交汇结构空间可有效促进液滴融合。本文的研究结果有助于丰富微液滴控制的流体力学基础，提高微流控芯片的稳定性、精确性及可操作性。