近年来,随着微机电系统(MEMS)的迅速发展,微流体设备作为其重要组成部分受到了人们越来越多的关注。彻底地理解微流体设备内的流动机理和传热特性对于设计出更好的微流体设备具有重要的意义。基于此,本研究从三个方面对微通道内流体的流动和传热情况进行了数值模拟。为了定量确定双电层效应的影响,本文基于泊松-波尔兹曼方程、纳维-斯托克斯方程和能量方程分别对平行平板通道(二维)及矩形通道(三维)内流体的流动和传热情况进行了模拟。模拟时采用现有文献中有关ξ电势和双电层的表面电导率λ_s的最新实验值,求解了水力充分发展、温度场未充分发展时两种通道内流体的速度分布和温度分布。其中,对矩形通道分别考虑了轴向定热流、周向定壁温和轴向、周向均定热流两种热边界条件。此外还求解了考虑和不考虑双电层效应两种情况下两种通道内流体的摩擦系数和努谢尔特数,并据此讨论了双电层效应和通道尺寸、ξ电势、工质的离子浓度、热边界条件等因素的关系。本文还对两种通道下的计算结果进行了比较,得出了一些未见报道的有益结论。为了进一步研究微通道内的两相流流动,本文的第三部分首先给出了二维直角坐标系下两相斯托克斯流的控制方程,以及两相界面上的动力边界条件和运动边界条件。在此模型的基础上结合二阶龙格-库塔时间格式用MATLAB的scripting语言编制了用于模拟气泡生成过程的程序,并通过MATLAB与有限元软件COSMOL的交互由COSMOL求解流体的速度场。利用此程序,本文对多种工况下气泡在T型微通道内的生成过程进行了模拟,并讨论了生成气泡的大小与气体压力、液气表面张力系数、液体粘度、液体的入口流速等参数的关系。