本文立足于微纳卫星的实际应用背景,详细设计了一款电热式MEMS微推进器,并对微推进器中微阀、微加热器、微喷嘴这三个重要部件的工作性能进行了分析。(1)从MEMS微推进器研究的背景意义、MEMS技术在微推进器中的应用与国内外研究现状共三方面对微推进器设计进行了研究,初步得到了微推进器设计的目标性能指标;通过STK软件模拟微推进器在微纳卫星上的工作过程,分析微推进器的目标性能指标能否满足微纳卫星任务的要求;根据分析得到的性能指标要求,对微推进器的目标设计类型以及工作原理进行选择和设计;对微推进器的具体结构组成进行设计。(2)针对微推进器重要部件——MEMS微阀的设计,对常用MEMS驱动方式的优劣之处进行比较分析,设计出由活动膜片、压电驱动片和顶盖组成的压电驱动方式微阀。针对微阀内的重要单元活动膜片与压电驱动片展开了运动理论研究。利用ANSYS软件模拟仿真并得到不同参数的活动膜片与压电驱动片对微阀性能的影响规律。此外对不同工作输入状态下微阀内流场进行理论分析,并利用ANSYS软件进行模拟仿真,得到了各个状态下微阀的出口面流体速度。(3)针对微推进器重要部件——MEMS微加热器的设计,根据微推进器的总体要求,分析了微加热器的性能指标要求。结合国内外学者的研究成果,设计了4种不同构型的微加热器。对微加热器的热分布进行了理论分析,利用ANSYS软件对4种微加热器展开模拟仿真,得到了它们的温度场分布。分析4种温度场分布的差异,结果表明弯形加热器的加热布局更加均匀,能够实现以最低的功率获取最大的热转换效率。(4)针对微推进器重要部件——MEMS微喷嘴的设计,归纳了微尺度下流体流动特点,对微喷嘴内流体流动展开了理论分析。利用ANSYS软件对不同结构参数的微喷嘴内流场进行模拟仿真,分析了微喷嘴的入口圆角半径、出口圆角半径、收缩比、扩张比、喉部长度、喉部宽度、半收缩角、半扩张角等结构参数对微喷嘴性能的影响规律。