微旋流分离器得到了越来越多的关注,介于其高分离精度、易于操作及稳定性良好的特点。然而单根微旋流器的处理量很小,实际工业应用中需要把大量的微旋流器并联起来以满足大规模分离的要求。面临一个难题就是压降和流量分布的均匀性,特别是低压操作条件下,任何的不均匀性分布都将提高微旋流器内的湍能耗散,降低微旋流器组的性能。针对这个难题,本文基于歧管系统单分支流理论,在考虑惯性效应和摩擦效应的基础之上,建立了U-U型并联配置微旋流器组进口-底流数学模型,获得解析解来预测其在不流动条件和几何结构下的压降和流量分布；同时对理论模型的统一性进行讨论,并分析了四个特征参数的敏感性；开展微旋流器组实验研究,测定压降和流量的分布特性,验证了理论模型的准确性且获得了良好的分离性能。取得的主要研究结论如下：(1)建立U-U型并联配置微旋流器组进口-底流数学模型,并得到该模型的通用控制方程,分析求解微旋流器组轴向无量纲流速、进口分配源管与底流汇管间无量纲压降的解析解。(2)理论研究发现,摩擦效应与惯性效应的影响作用相反,这两者之间达到一定的平衡可以使分布不均匀性减小；微旋流器组进口-底流数学模型与进口-溢流数学模型具有相同的通用控制方程,是内在统一的；随着特征参数Dc/Di、n和△X的增大,压降和流量分布的不均匀度也逐渐增加,而ζ的影响则相反。(3)建立12根HL/S-25型U-U型并联配置微旋流器组实验装置,发现当进口压力P=0.10MPa时,压降和流量分布不均匀度最小,分布也最为均匀,其波动最大值分别为7.2%和3.6%;并且实验测量值能够很好地吻合理论计算值,一定程度上验证了理论模型的准确性；同时可以得到82.6%的分离效率,分级效率曲线出现“鱼钩”现象,其切割粒径d50为1.78μm～1.92μm,具有良好的分离性能,满足大规模分离的工业要求。