微化学工程与技术是现代化学工程学科的前沿。微通道内液滴及气泡破裂动力学是决定多相过程并行微通道数目放大的基础与难点。破裂流型转换条件、界面动力学和尺寸调控等三方面是微通道内液滴与气泡破裂动力学的主要研究对象。本文讨论了对称微通道、非对称微通道、多级微通道、旁路微通道、含有障碍物的微通道内气泡和液滴破裂行为及影响因素,对目前微尺度下气泡与液滴破裂行为发展方向进行了展望,并探究了Y型、T型及多级微通道内气泡破裂动力学机制。采用高速摄像仪探究了Y型微通道中部分阻塞型气泡破裂的动力学机制。采用无量纲的幂律关系式和几何模型相结合的方法研究了毛细数、气泡长度和通道角度对气泡破裂过程界面演化规律的影响。发现了气泡破裂过程中的挤压阶段和快速夹断阶段特征。在挤压阶段,气液界面曲线符合抛物线模型。对于气泡破裂的颈部演变过程,随着气泡长度、通道角度和毛细数的增加抛物线模型中的焦距α逐渐减小。弦长m随着毛细数的增加和气泡长度的减小而增大。当通道角度为90度时,弦长m将达到最大值。在气泡破裂过程的快速夹断阶段,气泡的颈部曲线不再符合抛物线模型。对于气泡破裂过程的头部变化,随着通道角度逐渐接近90度、毛细数和气泡长度的增加,γ值逐渐接近1。通过实验分析发现,对称Y型微通道中气泡的部分阻塞型破裂过程,无论气泡与通道壁面是否存在缝隙均符合四边形模型。采用高速摄像仪对T型分岔微通道中高黏流体内气泡破裂动力学进行了研究。在气泡破裂的颈部演变过程存在挤压阶段和快速夹断阶段。挤压阶段的特征尺寸与特征时间的幂率关系中,指数α₁与α₂的数值受黏度影响较大,前置系数m₁与m₂仅与毛细数有关,且与毛细数值呈负相关。在气泡的快速夹断阶段,气泡的颈部宽度变化主要受表面张力影响。当气泡颈部宽度逐渐减小时,气泡在表面张力的作用下,会破裂生成两个子气泡。采用高速摄像仪对多级T型分岔微通道中气泡的破裂和分配规律进行了研究。实验的操作条件改变时,会对进入多级微通道的初始气泡长度产生影响,但不会影响微通道内最小子气泡的长度。出口处的扰动造成的阻力波动使行进中的气泡长度会略微减小。而这种因扰动而产生的阻力波动与微通道的构型有关。当微通道出口处存在汇聚结构时,气泡聚并与碰撞产生的扰动较大。当微通道出口处仅存在空腔结构时,气泡发生碰撞与聚并概率较小,由此产生的扰动也较小。