微流体技术是指在微尺度下检测、操作和控制复杂流体的技术,是在微电子、微机械、纳米技术、生物工程、仪器科学与技术等多个学科基础上发展起来的一门全新交叉学科。本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对电渗压力驱动下的非牛顿幂律流体流动特性进行了分析。主要内容与成果如下:对比了四种用于微通道芯片制作材料的优缺点,详细介绍高分子聚合物材料PMMA、PDMS的特点及微通道制作工艺,设计并制作了实验用微通道;介绍了电渗驱动及压力驱动的实验原理及实验系统;基于NI PCI-6014采集卡和Lab VIEW编程软件设计了实验数据采集程序;并通过实验与模拟数据对比验证了实验系统的可操作性。介绍羧甲基纤维素钠(CMC)溶液这一非牛顿幂律流体的流变行为,分析了浓度及加入不同浓度不同种类阳离子对溶液流变行为的影响。对不同通道尺寸及不同溶液的电渗驱动及压力驱动进行简单实验研究。结果表明,溶液中加入Na+、Ca2+会分别改变流体流变行为;研究的幂律流体的黏度较大,电渗驱动效率较差;在压力驱动实验中,微尺度效应及电黏性效应等影响,流体的流量与压差呈非线性关系,溶液中加入阳离子后会改变幂律流体黏度的同时会增强电黏性效应。通过数值模拟对三维矩形微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的流动及传热过程进行了详细研究,具体对各流动参数对微通道内温度分布以及传热过程的影响进行分析。结果表明,幂律指数n与zeta电势的增大均会使得无量纲温度θ增大,动电参数K的增大则会使得θ减小;矩形通道宽高比值α增大时会使得通道内传热性能增强,焦耳热系数S与动电参数K则为N_u数的减函数。