小尺度下的流动和传热是一个复杂的问题,由于其在微机电系统、航空航天、激光技术及新材料的加工及制造上有巨大的应用前景,各国的众多研究者对小尺度流动和传热的研究给予了高度的重视。虽然很多研究者作了不少的工作,发表了较多的文章,但是对机理的认识仍然很不充分,实验结果也相差很大,甚至相反。本文以揭示小通道内流动特性的机理为目的,以流动的流型、截面含气率及压降特性为着手点,对小通道内流动特性进行了实验研究和理论分析。本文辅助高速摄影仪对正方形小通道(dh=1mm)内氮气-水两相流流动进行可视化观察,对流动特性进行了实验研究。实验在表观气速为0.1～100m/s,表观液速为0.1～5m/s范围内进行,在水平和垂直流动方向都获得了分散泡状流、毛细泡状流、弹状流、搅拌流和环状流五种典型的流型图像。将本文实验结果与相关文献比较,结果表明:截面形状和实验条件对小通道内流型转变有显著的影响。采用数字图像处理技术对流型图像进行了处理,检测得到气相的周长、面积,并通过本文提出的假想圆柱体模型计算和统计得到了截面含气率。将压降实验数据分析结果与典型的分相流、均相流压降模型预测值比较,结果表明:Chisholm关系式能很好的预测两相流的压降变化,Lee&Lee关系式和Dukler关系式对低表观速度的两相流压降值预测得较好。