液滴撞击固体壁面的现象广泛存在于自然界以及工程科学中。随着科学技术的发展,超疏水表面因其在抗冻、减阻、自清洁等方面的优越表现逐渐引起了人们的注意,其加工方法也日渐成熟。本文通过理论、实验及数值模拟相结合的方法,对于液滴撞击具有各向同性微结构的超疏水表面的动力学特性进行了研究。首先基于6061铝板加工出了具有各向同性钉柱结构的超疏水表面,其表观接触角可达156.65°,滚动角小于5°。基于能量守恒法,提出了一种液滴撞击各向同性微结构超疏水表面的最大铺展因子预测模型。该模型不仅考虑到了液滴与微结构上表面接触时的粘性耗散,同时也考虑到了液滴渗入微结构内部部分的粘性耗散情况。结果表明,液滴的撞击过程不仅受We、Re、Ca数控制,同时也与表观接触角、超疏水表面几何结构有关。通过NAC Memrecam HX-3E高速相机,拍摄记录了液滴以不同直径及不同速度撞击超疏水壁面的运动过程,发现了当液滴直径及液滴撞击速度越大时,液滴的铺展因子越大。液滴直径对于液滴撞击时间的影响大于液滴速度。同时验证了所提出的最大铺展因子预测模型。此外,还对比分析了斜面倾角、液滴的撞击速度对于液滴撞击倾斜超疏水表面的滚动滑移长度的影响。发现当斜面倾角越大及液滴的撞击速度越大时,液滴在斜面上的滚动滑移长度越大。使用Flow-3D软件进行数值模拟。采用流体体积法(VOF)对自由界面进行捕捉,分析了液滴撞击壁面后的形态变化规律,以及内部压力场、速度场的变化情况。其形态变化规律与提出的理论模型及实验结果吻合良好。并且发现,压力的峰值出现在液滴撞击后的瞬时以及回缩阶段液膜边缘接触时,液滴的内部速度在回缩阶段较大,且高于撞击速度。对于近壁区的单点的压力及速度随时间变化情况也进行了分析。近壁区的压力值在撞击后的瞬时,以及液膜回缩至边缘汇聚接触时剧增,在液滴即将离开壁面时略有增加;近壁区的速度值在撞击时最大,后逐渐减小。随后在回缩阶段环状边缘的底部相接触时再次增加。