近二十年来，自然科学及工程技术发展的一个重要趋势就是朝着微型化迈进。在飞速发展的微电子机械系统应用中，微尺度流动与传热问题日益显得重要和突出。迄今为止，研究者们对微尺度通道内流动与换热进行了大量的实验研究，其与常规管内的结果体现出不同规律。不过这些现有的实验研究还主要集中于直管段摩擦阻力特性的研究。除摩擦阻力外，还存在各种各样的局部阻力。但是在微尺度中，这些局部阻力能够引起很大的压降，远大于直管段摩擦阻力引起的压降，不能被忽略。因此，开展微通道内局部阻力特性研究是必要的。本文针对微细通道内的单相流体流动，对由流道面积突变引起的局部阻力特性开展了实验研究及理论分析。 本文改进了研究微通道阻力特性的实验系统。采用缝隙测压法测量压力。分别以去离子水、氮气和氦气为工质，测量了内径在245μm～850μm的微管内单相气体的突扩局部压力降及内径在320μm～2100μm的微管内单相气体和液体的突缩局部压力降。实验是在室温和大气压力下进行的。雷诺数范围为515～8743。实验结果表明，1)对于氮气突扩流动来说，当较小管内流体处于层流阶段时，流体的突扩局部阻力系数随雷诺数的变化趋势和常规管的情况相同，但是要稍高于流体流过常规管时的局阻系数。当较小管内流体处于湍流阶段时，突扩局部阻力系数随雷诺数变化很大，呈线性增长的趋势。实验所得的局部阻力系数不但高于常规管的值，而且也高于理论预测值。这是气体的可压缩性造成的。当氮气处于层流阶段时，其局部马赫数小于0．3，气体的可压缩性可以忽略。而当氮气处于湍流阶段时，其局部马赫数大于0．3，需要考虑气体的可压缩性。2)对于氦气突扩流动来说，当较小管内的氦气处于层流阶段，其突扩局部阻力系数高于常规管的实验数据和氮气的局部阻力系数。原因是氦气虽然还处于层流阶段，但其局部马赫数已经大于0．3，由于可压缩性的影响氦气的突扩局阻系数要远高于相同雷诺数的氮气的局阻系数。作者拟合出了预测微通道内气体在湍流阶段的突扩局部阻力系数的实验关联式。3)对于液体突缩流动来说，当较小管内的流体处于层流阶段时，突缩局部阻力系数随着雷诺数的增加而减小，且高于流体流过常规管的局部阻力系数。当较小管内流体处于湍流阶段时，实验所得的突缩阻力系数先增大后减小并趋于一个定值，其高于均匀流速度分布的理论预测值和常规通道内流体湍流阶段的实验数据。4)对于氮气突缩流动来说，在实验研究的范围内，氮气突缩局部阻力系数的变化趋势和常规管的结果及去离子水的实验结果基本相同。所不同的是，与常规管的突缩阻力系数相比，氮气的突缩局阻系数无明显的过渡流区，而是从层流阶段直接转变到湍流阶段。湍流阶段突缩局部阻力系数高于理论预测值和常规通道的实验数据。Kc=0．5(1-s)0.75已不能用来预测微管内的流体突缩局部阻力系数。作者拟合出了预测微通道内流体在湍流阶段的突缩局部阻力系数的新的实验关联式。 运用扫描探针显微镜技术对微细通道内壁面的相对粗糙度进行了测量，并将相同尺寸下光滑管的计算结果与本文的实验结果进行了对比研究。结果表明，2％的相对粗糙度将对管内突缩流动阻力产生较大的影响。 流体流过微细通道的突扩局部阻力系数随着过流通道面积比的减小而增大。在突变面积比相同的情况下，微细通道的突缩局部阻力系数随着通道直径尺寸的增大而减小。由于微尺度效应以及流体可压缩性的影响，常规管内流体局部阻力系数的计算公式已经不再适用于微尺度下的流体局部阻力系数计算。因此拟合出适用于微细通道内湍流阶段氮气突扩阻力系数的预测关系式Ke=1．55×10-4Res0.86S-1.17以及微通道内流体在湍流阶段的突缩局部阻力系数的预测公式Kc=1．229×0．5(1-s)0.75ds-0．191，并用其他研究者的实验数据对本文拟合的预测公式进行验证。结果表明，拟合公式能够较好地预测微细通道内单相流体的突扩和突缩局部阻力系数。