液滴撞击固体表面的动态湿润过程具有较高的质量、动量及热量的传递能力,在诸如微流控、防结冰、强化传热等多种工业领域和高新技术中广泛应用。但液滴撞击固体表面的动态湿润过程极其复杂,诸多实际应用过程迫切需要对液滴撞击过程进行操控来实现过程强化和提高过程效率。因此,操控液滴撞击固体表面的动态特性的研究已成为一个十分活跃的新兴领域。随着新材料和微纳加工技术的发展,人们制备出各种智能的非均匀表面,诸如混合湿润性表面和宏观结构表面,利用这类表面可以人为操控撞击液滴铺展、回缩、反弹、移动、合并和分裂等特性。当涉及到实际过程中的多液滴撞击时,控制液滴间的相互作用也可以有效操控以上多种动态特性。目前,关于操控撞击液滴分裂特性和多液滴反弹特性的物理机理仍未被揭示,液滴分裂与非均匀表面间的依变关系尚不明晰,多液滴间合并对反弹特性的影响机制亟需探索。因此,本文将重点关注液滴撞击非均匀表面的分裂特性和反弹特性。本文建立了单液滴撞击混合湿润性表面的三维数值模型,采用VOF模型追踪气液界面,使用动态接触角模型捕捉三相接触线的运动,借助网格自适应技术提高计算效率。通过改变撞击We数、亲水表面的亲水性、疏水条纹的疏水性和疏水条纹的宽度,研究了液滴撞击亲水性表面上疏水条纹的分裂特性,并构建了完整的液滴分裂相图,明晰了不同撞击We数下液滴分裂与混合湿润性表面的依变关系。液滴撞击混合湿润性表面分裂的物理机理为液滴非轴对称的铺展和回缩特性。基于能量守恒原理,提出了预测液滴分裂的理论模型,且与计算结果吻合较好。当液滴撞击亲水性表面上单根疏水性条纹时,共发生四种分裂模式:未分裂,单个液桥断裂模式的分裂,双液桥断裂模式的分裂和四个液桥断裂模式的分裂。当液滴撞击亲水性表面上十字型疏水性条纹时,不同的分裂路径导致了不同的分裂模式,共四种分裂模式:不分裂Ⅰ,分裂Ⅰ,不分裂Ⅱ和分裂Ⅱ。最后,提出了操控子液滴体积和液滴分裂时间的方法。本文利用三维格子玻尔兹曼方法建立了双液滴撞击超疏水性固体表面的数值模型,采用多重弛豫时间碰撞算子提高了数值计算的稳定性。通过改变撞击We数和液滴的水平间距,构建了双液滴反弹的相图,发现三种反弹模式:完全合并反弹、部分合并反弹和未合并反弹,三种反弹模式密切关联到两个液滴间形成的脊或液桥的动力学特性。与其他两种反弹模式相比,部分合并反弹模式的接触时间最小,甚至小于单液滴接触时间的理论极限。部分合并反弹模式下最小的接触时间不是由粘性耗散的减少引起的,而是由液滴的反弹形态导致的。若降低表面的超疏水性,完全合并的两个液滴甚至不发生反弹,直接黏附在表面。若液滴不同时撞击,反弹模式基本不变,但接触时间会增加。此外,本文基于撞击液滴的分裂特性研究了双液滴撞击宏观脊的分裂反弹特性。通过控制撞击We数和脊的特征尺寸（脊高度和脊宽度）构建了液滴分裂反弹的相图,发现共有四种分裂反弹模式:不分裂反弹Ⅰ,不分裂反弹Ⅱ,分裂反弹Ⅰ和分裂反弹Ⅱ。高撞击We数下,双液滴发生分裂反弹模式,宏观脊对液滴接触时间的降低最有效,且发生分裂反弹Ⅱ更有利于降低接触时间。脊高度和脊宽度均存在临界值,使得双液滴发生分裂反弹模式,进而有效降低双液滴的接触时间。本文研究操控撞击液滴的分裂特性和反弹特性,揭示了液滴分裂和多液滴反弹的物理机理,发展了液滴分裂和反弹的操控方法,不仅可推动现有技术的重大变革,未来也势必会促进更多高新技术的浮现。