空心微球在生物医学检测、药物释放控制、原子能利用等领域有着广泛的应用。另外，在一些特殊应用中，对空心微球的尺寸、球形度和壁厚均匀性的要求非常严格。空心微球一般采用乳液微封装法制备，包含了复合乳粒制备过程和乳粒去除有机溶剂固化成球过程。因此，为有效提高复合乳粒的成球品质，有必要掌握复合乳粒尺寸的定量调控和复合乳粒固化成球过程中流场调控的机理与方法。本论文实验研究了复合乳粒在同轴微通道中的定量构建机理；讨论了不同流场及实验参数对复合乳粒成球品质的影响；基于VOF液/液相界面追踪方法，建立了传统旋蒸工艺流场复合乳粒分散的理论模型并进行了数值模拟，结合可视化实验验证了理论模型的合理性，实现了乳粒固化外流场的调控。　　本文搭建了同轴微通道制备复合乳粒的可视化实验平台，观察了不同工况下复合乳粒的形成过程，分析讨论了不同工况参数(三相流量)对复合乳粒尺寸的影响规律。研究结果表明：随着内水相流量的增加，复合乳粒的外径逐步减小，内径逐渐增加；随着中间相流量的增加，复合乳粒的外径逐步增大，且外径的增幅逐渐减小，内径大小几乎保持不变；复合乳粒的内外径均随外水相流量的增大而减小。　　开展了传统旋蒸固化工艺参数对成球品质影响规律的实验研究，并研制了一种新型无规旋转固化装置，实现了乳粒固化外流场的调控优化，随后通过对比实验，验证了无规旋转固化装置对成球品质的优化效果。研究结果表明：传统旋蒸工艺的固化流场中，同一液面高度，空心微球的成球品质随着转速的增加先提高后降低，并存在最佳转速且最佳转速随着液面高度的增加而增加；与传统旋蒸固化流场相比，无规旋转装置的固化流场实现了外流场对乳粒的三维无规则周向剪切作用，克服了密度不匹配引起的浮力差导致的乳粒偏心、破乳问题，提高了空心微球的球形度和壁厚均匀性；无规旋转装置同样存在最佳转速可使的空心微球存活率和成球品质达到最优。　　基于VOF液/液相界面追踪方法，建立了复合乳粒在传统旋蒸工艺固化流场中分散的理论模型并进行了数值模拟，给出了流场中乳粒、速度场和剪切强度的分布，结合可视化实验分析讨论了转速、充液率、密度差对固化后的空心微球存活率、球形度和壁厚均匀性的影响。模拟和实验结果都表明：优化转速、充液率及降低外流体与复合乳粒的密度差能够提高乳粒固化成球品质。　　以上研究较系统地揭示了不同实验参数对乳粒制备过程的影响及不同流场对复合乳粒固化成球品质的影响，相关研究成果可为空心微球的制备提供有力的理论支撑。