作为微流控芯片实验室的重要前处理装置,微流体混合器在芯片实验室中占有重要地位。使用微混合器不仅可以大大降低珍贵试剂的消耗量,还能够极大地提高分析检测速度,而且精度高,安全可靠,为高端分析检测技术的普及创造了极为有利的条件。如何快速有效的实现微流体混合,具有重要的研究意义。本文研究了内置阻块T型微混合器的内部流动机理及混合性能,提出了一种新的内置周期三角形阻块的微混合器并利用ANSYS CFX,对其进行了数值模拟计算。通过对数值模拟结果的分析发现,微流道内阻块结构参数对微混合性能影响程从强到弱依次为:阻块攻角θ>流道高度H>阻块宽度L>相邻混合单元间的距离D。在研究范围内可以确定最优参数组合为:θ=75°,L=0.7Wm,D=0.6Wm,H=0.4Wm。数值模拟结果表明最优参数组合的微混合器性能优异,当Re>30,混合指标M>95%,即已经实现完全混合。减小阻块截面宽度Wc,在一定程度上可以提高混合效果,但Wc的减小增大了加工的难度,引起较大的压力损失。本文还研究了内置阻块的形状对混合性能的影响,结果表明,当雷诺数较高时,设置周期三角形阻块对微混合器性能的提高更为有利。微混合器流道进口结构对混合性能有显著影响,相比于T型进口,选择交叉型进口结构对微混合器性能的提高更为有利,但是交叉型进口结构占用较大芯片面积,应根据实际使用要求选择合适的进口。根据数值模拟研究结果,采用MEMS加工工艺,以硅片和玻璃板为材料制作出微混合器实验芯片。以交叉进口内置周期三角形阻块的微混合器作为实验元件,进行微混合实验。利用压力传感器测量微混合器的进出口压力,拍摄微混合过程的高速数码照片。实验研究结果表明,虽然实验测得的微混合器进出口压降与数值模拟结果存在一定的误差,但相对误差变化幅度较小,这意味着测量值与数值模拟计算值保持了较好的一致性。通过比较混合过程的数码照片与数值模拟混合介质流动迹线及混合区域的颜色标示,可以看出,实验结果与数值模拟吻合的较好,从而证明了本文数值模拟计算的有效性和本文新提出的微混合器混合性能的优越性。