惯性传感器广泛应用于汽车、军事、工业控制、航空航天等领域。研制性能更好、可靠性更高、价格更低的新型惯性传感器是人们追求的目标。目前商用的惯性传感器一般需要检验质量块或者旋转部件，因此，器件的寿命短、可靠性低、加工困难且成本较高。本文探讨了两种基于流体的微机械惯性传感器，与目前广泛使用的器件相比，在某些方面具有独特的优势。采用数值模拟和实验相结合的方法对热对流加速度计进行了优化分析，研究了温度传感器的位置、器件尺寸、加热丝的加热功率和工作气体种类对加速度计的灵敏度、线性度和响应频率的影响。表明当时，热对流加速度计的线性度较好；温度传感器的位置对器件的灵敏度影响较大，当位于0.3倍的腔体半长位置时其线性度和灵敏度均较好；加热丝宽度和腔体尺寸较大时能使灵敏度提高；提高输入的加热功率也有利于灵敏度的提高；密度较大的气体有利于提高灵敏度，但响应频率有所下降。在上述研究的基础上，对已有的加速度计进行了优化和改进，对改进后器件的实验测试表明上述理论研究的结果是正确的。论文还提出了四个桥臂均布置温度传感器的设计方案，有利于灵敏度和线性度的进一步提高。 数值研究了自然对流的尺度效应，表明随着尺度的减小，自然对流中粘性力的作用增强，惯性力的作用减弱，从而导致换热规律与常规尺度不同。对二维方腔中的自然对流，将换热划分为三个区并拟合了准则关系式。探讨了自然对流与辐射换热的相对重要性，表明随着尺度的减小，大空间竖板自然对流和方腔自然对流中表面辐射换热的重要性均减小，对流换热将逐渐占主导地位。研究了合成喷的设计原则和流场特性。对压电驱动合成喷，推导了驱动器谐振基频的计算式，便于工程应用。比较不同驱动信号的驱动效果，发现方波输入能使驱动器获得最大的振幅。在离开喷口10倍于喷口直径的距离后，合成喷与常规喷一样具有自相似性。在研究合成微喷的基础上，提出了双向合成喷陀螺仪的概念及设计方案，并进行了初步的设计计算，给出了合成喷的参数设计和传感器布置应遵循的基本原则。