本文分别以去离子水和甲醇为工质,针对单微通道和多微通道,对微尺度流动和传热进行了研究,揭示其基本规律.对并联矩形微槽道的单相流动和传热研究表明:实验结果与常规尺寸下的传统理论预测值存在明显的差异,微槽道的fRe实验值高于传统理论预测值,并且随Re数的增加而增大,换热系数则明显小于传统理论预测值,也随Re数的增大而增大,在热阻相同的情况下,提高工质的入口温度或增大热负荷可以减小实验段压降,同时也给出了层流区的流动阻力计算关系式和传热计算关系式.对单微通道的临界热流密度研究表明:微通道中发生的临界热流密度现象不同于常规通道,其产生的原因是由于微通道的蒸汽阻塞.在达到临界热流密度之前,微通道中的流动和传热主要是周期性的过冷流动沸腾,从微通道逸出的汽泡和进入微通道的液体反复交替冲刷微通道,一旦达到临界热流密度,微通道中的流动和传热是蒸汽周期性逸出的过程,出口温度与压差信号总是一一对应且反相,这样的过程一直持续到过热蒸汽的出现,直到整个微通道被过热蒸汽阻塞.给出了新的微通道临界热流密度计算关系式.对单微通道的不稳定性研究表明:在高热流密度下发现了两种类型的流动不稳定现.对多微通道的不稳定性进行了可视化实验观察:发现流动不稳定性起始点(OFI)存在于工质出口温度为93~96℃的条件下,略低于实验段出口压力下对应的饱和温度,微槽道的出口处观察到有小汽泡的存在,流过微槽道后在出口联箱处形成一个较大的圆形汽泡,一旦质量流速低于不稳定起始点对应的质量流速,会出现三种类型的脉动现象:大幅度/长周期脉动,小幅度/短周期脉动,热力型脉动,并且热力型脉动总是伴随着前两种脉动的发生.大幅度/长周期脉动发生在进口液体工质温度较低时,并且总是叠加有小幅度/短周期脉动.发生小幅度/短周期脉动时的出口温度和进口压力总是同相而与微槽道的压降反相,壁温与进口压力和出口温度有相同的变化规律.对发生脉动的现象和机理给出了详细的分析论证.在实验工作的基础上,也通过理论分析和计算,建立了流动,传热和临界热流密度的经验模型.并对模型计算结果和实验结果进行了比较,吻合良好.