微通道散热器是微电子系统中散热的有效部件。为提高微通道散热器的热性能，文章提出了一种不同形状空腔和直肋的组合式微通道，采用数值模拟方法研究其传热性能和流动性能。将梯形空腔与矩形、矩形圆角、前翼型和后翼型等4种直肋组合在一起，并在矩形圆角直肋的基础上改变空腔顶部长度，分别分析了不同雷诺数(Re)对努塞尔数、摩擦系数和热增强效率的影响。结果表明：空腔和直肋的组合能极大地提高散热器的性能；在不同雷诺数Re下，三角形空腔加矩形圆角直肋模型拥有最好的综合热性能，并在Re=400时产生了最大的热增强效率，且比初始梯形空腔加直肋模型整体性能提升了19.3%。