微流体技术是近年发展起来的新兴技术,20世纪80年代微机电系统(MEMS)提出,自然科学开始不断向微小化、集成化方向发展,那么就对微观尺度下控制、操作复杂流体提出了更高的要求。微通道是微流体系统的基本组成单元,微流控系统功能的实现,就是在不同结构尺寸微通道叠加下完成的。本文通过实验及数值模拟的对比研究,分析了微通道内气液两相流、气液液三相流流动特性,所得结果可为分析设计微通道提供理论参考依据。微通道气液两相流模拟中,采用CFD方法进行数值模拟。提出了一种局部网格加密的网格划分方法,能够清楚的捕捉Taylor流中在微通道壁面处的液膜。定性的分析了网格独立性,使模拟更加准确。同时依照本文模拟参数设计了新的实验装置流程,为同类实验研究提供了新的思路方法。在相同的实验和模拟工况下,处理并对比数据后,做了以下工作:观察了微通道气液内两相流流型,弹状流生成规律及流型转换条件;液柱及气泡长度随液速变化规律基本一致,随着同相速率的增加而增加,随着另一相速率的增加而减小;毛细管中壁面接触角的变化并不会影响Taylor气泡形成,当接触角在0-90°之间时长度变化很小,当大于90°时气泡生成周期明显增大;毛细管数从小变大,液膜厚度逐渐增厚;通道内空隙率分别随气相、液相表观流速的增大而增大和减小。微通道气液液三相流模拟中,通过建立双T型微通道物理模型,研究观察了微通道内气液液三相分散过程及双重乳液两级断裂控制规律。通过改变流速、通道尺寸等操作条件得到了“G/W/O复乳形式的三相流”、“液柱-气弹流”、“含有气泡的液液平行流”等流型。研究发现流速变化会改变三相体积分率,从而使流型改变;当通道进口尺寸发生改变时,Taylor气泡会变小,进而影响三相流型;总体来说三相流动更为复杂,流型形式较多,为了得到规律的乳液液滴,需要对通道条件,流体性质等多方面进行严格控制。