微通道是MEMS器件中非常重要一个的组件,在换热、生物提取、环境检测、化学等领域有着广泛的应用前景。在MEMS领域的生产过程中,虽然采用了湿法刻蚀、干法刻蚀等微加工工艺以代替传统机械加工的车削、铣削、磨削等工艺,但是仍然无法避免表面粗糙度的出现。表面粗糙度是影响微通道性能的重要因素之一,随着微通道尺寸的减小,表面效应将占支配作用,表面粗糙度必须予以考虑。本文采用了基于分形几何的随机粗糙微圆管的建模方法,然后根据该方法表征微圆管内的随机粗糙表面,采用求解考虑速度滑移边界和温度边界的Navier-Stokes方程,研究了微圆管中气体在滑移效应和粗糙度表面效应耦合作用下的流动与传热特性。所得到的理论结果与现有的实验结果有较好的一致性,从而验证了所建立模型及所设定边界条件的正确性。