随着微加工技术的快速发展,越来越多的设备元件趋向于小型化、微型化,如用于冷却微电子电路的微小换热器、用于生物基因工程的点阵芯片、用于环评检测的便携式反应器等。这些应用中都有一些元件涉及发生在直径小于1mm通道内的气液两相流问题,为了更好的推进工程设计应用,达到流动过程可控的目的,就需要人们对微通道内工质流动特性的全面了解。鉴于此就需要很好的理解两相流动特性包括两相流动状态,压降和减阻效应。虽然在对直径相对较大的通道研究中已经发现许多理论机理,例如两相流的流动模型和一些相关性概念,但它们对微通道的适用性还需要被研究证实,微尺度效应对流动、传热、传质的影响有待进一步说明,且目前相关报道很少。本文利用电子显微镜搭载高频工业相机对Y型微通道进行可视化实验研究,通道截面为矩形100μm×200μm。在实验中记录了典型流型与压力信号,绘制了流型图,经分析后提出流型转变预测模型,并采用压力信号对流动压降进行研究,分别提出基于分相流模型的压降预测公式以及基于流型为基础的压降预测模型,在对减阻效应研究时,发现证实添加高分子聚合物或者改变管壁亲水性可实现流动减阻效果。在流型的研究分析时,实验中发现记录了三种典型流型:弹状流,环状流,分层流。绘制流型图并与已有文献对比分析,发现通道尺寸,截面形状,壁面材料的湿润性以及气液两相的混合方式都影响着流型状态,基于上述因素提出预测模型。在对压降的研究分析时,首先对压降的影响因素展开分析,包括气液两相表观速度,表面张力,通道尺寸等因素。然后分别用均相流模型与分相流模型对本实验数据进行验证对比,发现分相流模型对于本实验的预测更准确些,并基于分相流模型提出修正公式应用与本实验条件,预测误差更小。最后以三种典型的流型为基础,根据产生流动阻力的来源不同,对流动压降进行,提出以流型为基础的压降预测模型。在对流动减阻效应的研究分析时,借鉴现有文献分析,验证高聚物分子具有TOMS效应,其中高聚物分子链具有抑制阻力产生的能力,并且流动阻力随着高聚物的浓度增加,在本实验条件下其减阻效果增加。此外用表面活性剂对微通道壁面材料进行浸泡后,改变了其表面湿润性,发现疏水性材料的流动压降要明显小于亲水性材料壁面的情况。