近年来,微流控技术将传统完整实验室功能集合在一片几厘米的芯片上,打破了原有宏观尺度的实验范式,在材料合成、药物筛选、细胞培养等领域都有极为广泛的应用。液滴微流控方向由于其样品消耗少、反应空间独立、强化传质传热等优点成为了微流控技术研究的重点领域。但对于在微尺度下进行精准可控的实验,需要对微通道生成液滴及内部反应效率更加精准可控。因此,液滴精准操控以及强化传质成为液滴微流控技术进一步产业化所需克服的困难。本文具体针对十字型微通道中的液滴生成及强化传质过程进行分析,建立了液滴生成时的力学模型,进一步得出了液滴尺寸预测式,同时采用了实验及数值模拟的方法,明晰了液滴生成时的动力学过程及影响因素,进一步确立了液滴强化传质的微观机理,并对微尺度液滴强化传质的影响因素进行分析。具体研究如下:（1）十字型微通道中液滴生成的理论研究。通过对现有十字型微通道液滴生成实验文献进行总结,建立了液滴生成的力学模型,并通过压差分析,进一步得出了十字型微通道中的尺寸预测式,并且发现液滴的尺寸大小与通道内的连续相毛细数呈正比,与连续相粘度呈反比。（2）十字型微通道中液滴生成的数值模拟及实验研究。建立了十字微通道模型,采用了数值模拟与实验观测的方法,对十字型微通道的液滴生成过程进行动力学分析,同时在十字型微通道中建立压力检测点,进一步发现了十字型通道液滴生成过程压力随时间的变化规律,并通过实验验证提出了十字型微通道中液滴生成的三个阶段。进一步分析了毛细数、流速比、界面张力对液滴生成的影响。发现了液滴长度与Cac成正比,与Cad、流速比和界面张力成反比。而改变流量比、毛细数对液滴生成的影响大于改变界面张力的影响。（3）十字型微通道中液滴传质机理分析。基于微尺度多相流液滴动力学的基本理论,建立了十字型共聚焦微通道模型;采用相场方法分析了微通道内部液滴的流场特性及浓度分布规律;明确了微通道内受限液滴实现强化传质的微观机制。在液滴上下表面靠近通道内壁处存在物性参数增强的连续相挤压膜,它在固壁面和分散相液滴的强力挤压下可以使局部液液扩散系数迅速增强。进一步分析了微通道结构尺寸、毛细数、水含率对液滴混合效率的影响,并发现改变通道尺寸对液滴传质影响最大。（4）微流控芯片的设计与制作。主要采用负光刻的光刻加工方法进行微流控芯片的制作。分析了采用不同型号光刻胶其物性参数对旋转涂膜时在硅片上覆盖厚度的影响,发现了SU-2150型光刻胶更适合百微米级的通道制造。同时对微流控芯片制作过程进行误差分析,并提供改善对策,提高制造效能,减少了微流控芯片的制造时间。