本书主要内容包括：第1章介绍了流体拓扑优化的研究背景和设计方法综述。第2章介绍了流体拓扑优化的理论基础。重点是基于水平集的流体拓扑优化问题的灵敏度分析和基于变密度法的流体拓扑优化问题的灵敏度分析。第3章介绍了外流拓扑优化问题，采用水平集方法分别研究了Stokes流动和Navier-Stokes流动的形状识别问题。第4章介绍了生物医学微结构的拓扑优化设计问题，阐述了血管架桥结构和粘性微流泵的水平集拓扑优化研究成果。第5章介绍了芯片微流通道的拓扑优化设计问题，阐述了基于牛顿和非牛顿流体的各类流动器件的拓扑优化设计问题。第6章介绍了微混合器的拓扑优化设计问题，针对拓扑优化设计结果，进行了单周期和周期性数值结果的比较分析。第7章介绍了Tesla微阀的拓扑优化设计问题，针对优化设计的微阀的流场和性能进行了分析。第8章介绍了热流耦合微结构的拓扑优化设计问题，采用发展的拓扑优化方法分别对微通道散热器和非匀质多孔介质的对流传热问题进行了优化设计。