微流控芯片技术因其污染小、样本需求量低以及高通量等优点被广泛应用于水质分析、环境监测、生化反应、临床测试等领域。气泡和液滴是近年来出现在微流控芯片中的一种新的两相流体运动形式,通过研究其生成特性及机理,不仅可以用来指导相关微流控检测仪器的开发,而且对两相流芯片散热问题也提供了理论支撑。本文通过实验研究了高粘流体下co-flowing芯片中气泡生成的动力学特性。利用显微高速成像系统记录通道中气泡头部的演变情况,并将气泡的形成过程分为三个阶段:回缩阶段,膨胀阶段和坍缩阶段。根据对作用在气泡头部上的作用力分析,发现co-flowing芯片中气泡的形成是表面张力、气体压力、液体压力以及粘性剪切作用的竞争结果。表面张力效应在回缩阶段起着重要作用。在膨胀阶段,气体压力主导了气泡头的增长。在坍缩阶段,液体的剪切和挤压作用最终导致了气泡颈部断裂。同时,根据实验数据提出了三个经验公式,可用于预测气泡生成的频率、直径以及长度。另外,本文也通过实验研究了外部扰动对flow-focusing芯片中液滴生成的影响,利用施加在分散相管路上的连续正弦扰动来控制液滴的生成。结果表明,通过改变施加的扰动频率和振幅能控制液滴的生成频率和大小,当施加的扰动振幅达到一定值时,可使液滴的生成频率与扰动频率达到同步状态,并且,经扰动控制生成的液滴具有高度的单分散性。所以,利用这种方式可使得微通道中的液滴生成变得可控。