微流体系统作为微机电系统的一个重要分支,在生物医学、化学工程等领域具有广泛应用。随着微流体技术的发展,液体在微通道中流动的阻力特性成为研究的热点。微通道壁面的润湿性在很多情况下影响流体的流动,超疏水表面通过降低材料表面自由能,来减小微通道中固液之间的吸附作用,使得流体在壁面处发生速度滑移,从而减小界面阻力。本文从实验测试和数值模拟两个方面研究了表面润湿性对微通道中流体流动的影响。采用Micro-PIV微观粒子成像测速技术对由四种不同润湿特性的壁面两两组合的微通道进行流场测试,研究了壁面滑移速度与壁面润湿性之间的关系。结果表明,随着壁面疏水性的提高,壁面处的滑移速度增大；对于两侧壁面疏水性不同的微通道,最大速度位置偏向疏水性较强的一侧。在不同入口压力条件下,利用高速摄像系统记录空泡在由不同润湿性的硅表面组成的通道中的运动过程,研究了壁面润湿性对空泡在壁面处动态接触角的影响。研究发现,空泡动态接触角随着壁面疏水性的增强而增大,且一侧壁面疏水性的增强有助于提高另一侧壁面疏水性对动态接触角影响的敏感度。当入口压力小于40 kPa时,壁面润湿性对空泡动态接触角的影响占主导作用；入口压力大于等于40 kPa时,壁面润湿性作用减弱,压力成为主要影响因素。采用计算流体动力学对微通道的流场分布以及空泡运动形状进行了数值模拟,分析了空泡动态接触角、滑移速度以及壁面润湿性之间的关系。分析表明,流场速度决定了空泡头部的形状,且空泡在壁面处的动态接触角与滑移速度存在明确的对应关系,用动态接触角可以有效地表征壁面滑移。