利用微流控设备制备出的液滴广泛运用于生物、医疗、化工等行业,液滴的大小和均一性是决定其工业效果的关键因素,为实现对液滴的精准操控,需要对微通道内液滴生成规律有深入的了解。研究液滴生成过程与液滴变化规律有助于更好的利用液滴,还可以为新型微反应器的设计提供一定的理论基础。本文以微米级别微通道为研究对象,利用CFD软件Star-ccm+进行三维数值模拟,分析了不同因素对液滴生成的影响。主要成果如下:基于VOF建立Y型微通道模型,通过搭建液滴生成实验台架,在不同工况下进行实验,分别从液滴生成过程、液滴形态变化两个方面对模拟及实验结果进行对比分析,验证了模拟所选方法的准确性及可行性。对三种T型微通道（A型、B1型、B2型）内液滴生成规律进行分析时发现,随Cac的增加,液滴尺寸减小、生成频率加快、通道种类对液滴尺寸影响减小,当Cac大于0.0074时,B1型微通道最有利于生成液滴;在同一Cac下,三种微通道内液滴尺寸最大差异为11%,液滴生成频率最大差异为12.8%。通过改变分散相流量发现,在同一分散相流量下,液滴尺寸最大差异为7.2%,液滴生成频率最大差异为17.6%,当分散相流量大于9.6μL/s时,A型微通道最有利于生成液滴;随着分散相流量增加,液滴尺寸呈现先增后减的变化规律,液滴生成速度也显著增加;对于同一种微通道,Cac对液滴尺寸的影响远大于分散相流量,对液滴生成频率的影响小于分散相流量。通过对T型微通道内速度及压力变化进行分析发现,A型以及B2型微通道是依靠连续相施加的正应力使液滴生成,B1型微通道是依靠连续相施加的黏性切应力使液滴生成;主通道内压力始终呈现出阶梯式变化,液滴内部压力并不随Cac或者分散相流量增加而出现较大波动;相同通道长度内,连续相流体的沿程压力损失受分散相流量影响很小,随Cac的增加而增加。在对不同两相夹角的微通道内液滴生成规律探究中发现,随Cac的增加,不同夹角微通道中液滴尺寸均减小,两相夹角为67.5°的微通道内液滴一直维持尺寸最小、生成频率最快;当两相流量保持不变,两相夹角对液滴生成时间的影响主要集中在过渡期,而对脱离期时间影响很小;随着连续相流量增加,两相界面周围形成的涡逐渐消失。通过改变分散相流量发现,同一分散相流量下,不同微通道内液滴尺寸最大差异为16.6%,随着分散相流量增加,夹角为22.5°的微通道更有利于生成液滴。通过对不同夹角微通道内速度及压力变化进行分析发现,随着夹角的增加,主导液滴生成的不稳定性作用力会从黏性切应力转为正应力;在分散相头部位置,连续相的最大速度约是分散相的2倍,流体越接近壁面速度和压力会下降的越快;液滴的速度和压力均大于周围连续相,其下游流体的速度分布与Poiseuille分布类似;随着分散相流量的增加,液滴头部与尾部的压力与速度分布更加一致。在对液滴生成的流量比条件分析中发现,A型微通道能生成液滴的流量比范围最小;B1型微通道可以在更大的流量比范围内生成液滴;B2型微通道更适用于低流量比范围;减小两相夹角可以有效扩大生成液滴的流量比范围。通过对不同两相夹角微通道内液滴尺寸变化规律进行分析发现,两相夹角越小,流量比对液滴尺寸影响愈加明显。