微流控技术具有安全易控等优点,近年来受到了学术界的广泛关注。本文利用高速摄像仪对微通道内液滴破裂的体积分配、无阻塞破裂以及液滴聚并动力学进行了研究。主要内容如下:研究了T型旁路分岔口处液滴破裂的分配规律。分析了母液滴体积,两相雷诺数以及分散相毛细管数对体积分配的影响。结果表明:子液滴体积分配比λ随无量纲母液滴体积V/W_c³的增大呈现先减小后增大的趋势。随连续相雷诺数Re_c的增大,分配比λ也呈现先减小后增大的趋势。当Re_c恒定时,分散相雷诺数Re_d增大,分配比λ减小;而分散相毛细管数Ca_d增大,分配比λ也增大。提出了子液滴体积分配比的预测关联式。研究了T型旁路微通道内液滴的无阻塞破裂过程。破裂过程可分为三个阶段:进入阶段、形变阶段和破裂阶段。其中破裂阶段又可分为快速破裂和细丝破裂两个子阶段。结果表明:快速破裂阶段是一个自相似过程,无量纲颈部最小宽度与无量纲剩余时间呈幂律关系,幂律指数约为1.35。细丝破裂阶段无量纲最小颈部宽度与无量纲剩余时间呈线性关系。研究了微通道T型缩口处液滴的聚并行为。观察到五种液滴流型:不接触、接触不聚并、不对称聚并、对称聚并和对称不聚并。缩口结构可以允许发生聚并的两个液滴到达缩口的时间存在一定差异。分析了液滴发生聚并所允许的最大时间差。研究发现决定对称碰撞后液滴是否发生聚并的临界毛细管数Ca_cr随着分散相黏度的增加而减小,这说明分散相黏度的增大不利于聚并。