脑积水和淋巴水肿等组织积液疾病的患病率逐年升高,严重影响人体健康。组织积液需要及时且精确定量地排出或分流,谨防组织感染、中毒性休克等并发症的产生。目前,组织积液分流术中仍存在分流管不可调压、不抗重力等缺陷,需要反复植管,易造成分流过度或不足、治疗不及时等问题。微泵具有便携性、质量轻和剂量精确等优势,在组织积液及时且定量分流的疾病治疗领域具有广阔的应用前景。现有的医用微泵存在结构体积大、驱动电压高和流量不可调等问题,阻碍了其在脑积水和淋巴水肿等疾病治疗领域的发展。本文以用于组织积液分流治疗的流量可调的压电无阀微泵为研究重点,利用双层泵腔的创新结构设计,探究微泵的电-固-液三相耦合仿真方法,实现医用微泵在低电压驱动及微型化条件下的大范围流量输出。具体研究内容如下:（1）建立双层泵腔压电无阀微泵的驱动、整流及流量理论模型。建立压电振子的形变理论模型,推导压电振子驱动过程中振动幅值的解析关系式,分析影响泵腔体积变化量的关键参数。建立喷嘴扩散微阀的几何模型,分析双层泵腔结构中微阀的压力损失系数及整流效率,探究微阀特征参数对整流效率的影响。基于压电振子及喷嘴扩散微阀的工作理论分析,推导微泵的净流量及工作效率的计算公式。理论分析表明,泵腔直径的平方、电压均与输出流量呈正比,微阀的颈宽及扩散角直接影响微泵的工作效率。（2）设计双层泵腔压电无阀微泵的尺寸结构,建立压电振子及微泵的多相耦合仿真模型。针对压电振子利用压电耦合仿真获得振幅随电压及距中心距离的变化,模态分析结合参数扫描研究压电振子的振型。针对微泵整体结构,建立电-固-液三相耦合仿真模型,分析微阀、泵腔深度、驱动电压和频率对微泵流量的影响。耦合仿真结果表明,双层泵腔微泵结构的最佳设计尺寸为:微阀颈宽300μm,扩散角30°,上层泵腔深度100μm。双层泵腔压电无阀微泵适用于低频驱动,净流量随驱动电压的增大而提高。（3）多工艺结合制作双层泵腔压电无阀微泵,实验测试微泵的输出流量。将光刻工艺与激光切割技术相结合,氧等离子体处理及化学表面涂覆法相结合,实现双层泵腔压电微泵器件的键合及制作。测量了输出流量随微阀扩散角、颈宽、上层泵腔深度、频率和电压的变化。实验结果表明,微阀的最优设计参数与仿真结果相同,颈宽为300μm,扩散角为30°,上层泵腔深度为100μm。微泵流量随电压的增大而提高,在12～28 V电压下输出流量范围为2.16～51.74μL/min,实验验证了双层泵腔结构提高流量的有效性以及应用于组织积液分流的可行性。