纳米生物技术的发展及纳米微电子加工技术的出现，使得固定床反应器尺寸大大缩小，很多参数的测量方法发生了变化。本文测量微小固定床反应器的热物理参数，结合数值模拟与红外热成像技术，对固定床反应器内温度场进行探究，以期从热学角度分析微小固定床反应器，为其应用提供参考依据。　　设计并搭建探针法测量微小固定床反应器有效导热系数实验系统，引入3D打印技术，使得微小固定床反应器的设计与制作更加开放、具有针对性。实验结果表明：该系统经探针系数标定后，可以快速便捷地获得微小固定床反应器有效导热系数，并适用于各种变化工况。　　结合实验测量，对微小固定床反应器变工况下的传热进行数值模拟。模拟结果与实验数据相吻合，表明实验系统的可靠性。由模拟数据描绘微小固定床反应器理想状态下的二维温度场分布，并提出三维温度场分布模型的假想：以轴线为中心的同轴套环，随着距离增大，环间温差变小，直至外表面与外界达到热平衡。　　利用透红外材料作为固定床管材，采用红外热成像技术，探究实验及模拟工况下微小固定床反应器表面温度变化。将三者结合，提出基于固定床内部均匀且各向同性、温度连续假设的三维温度场理想模型。　　利用微胶囊法进一步稳定固定化酶，在微小固定床反应器中引入过氧化氢酶的催化分解反应，模拟实验固定床反应器的实际应用，结果表明，从热学角度对固定床反应器进行分析是可行的，并不局限于量热式生物传感器。本文的研究符合实际应用，具有工程应用价值。