本文对以水、乙醇和不同质量分数的甘油水溶液液滴撞击固体表面的过程进行实验和数值模拟研究。通过改变液滴的撞击速度和固体表面的运动速度,研究液滴的粘度、表面张力系数、撞击速度和固体表面运动速度对液滴撞击后铺展直径、铺展线速度和铺展面积的影响。采用能量分析法对撞击过程中液滴的表面能、动能和耗散在粘性中的能量分别进行分析。最后,采用数值模拟的方法研究了液滴撞击固体表面的过程,分析液滴内部的速度场和压力场,并比较数值模拟和实验结果。在液滴撞击的过程中,液滴的铺展直径和铺展面积的一般趋势为先增大后减小,并反复出现铺展和回缩两个过程直至液滴达到平衡。随着液滴的粘度和表面张力系数的减小、撞击速度的增加,液滴的铺展直径和铺展面积增加。在液滴撞击静止固体表面后的铺展过程中,液滴的铺展线速度先在短时间内增加到最大值,之后逐渐减小至0。液滴回缩时,铺展线具有与铺展时方向相反的速度,且随着液滴粘度的减小,表面张力系数和撞击速度的增加,液滴铺展线的回缩速度增加。液滴撞击运动固体表面后,液滴会出现不对称铺展。液滴在碰撞过程中最大铺展直径和铺展面积的变化规律可用含Re和We的经验关联式进行描述。采用能量分析法对液滴表面能、动能和耗散在粘性中的能量进行分析时,发现在液滴撞击固体表面的过程中,液滴的表面能、动能和耗散在粘性中的能量相互转化,对这三者影响最大的因素分别为液滴的粘度、表面张力系数,撞击速度,并对可用于预测液滴在碰撞过程中铺展特性的质量-弹簧-阻尼模型进行了优化。在对液滴撞击固体表面的过程采用VOF(Volume of Fluid)方法进行数值模拟时,不宜使用静态接触角模型。液滴撞击固体表面之后的内部压力差是液滴出现铺展、回缩等行为的原因,该压力差与液滴的表面张力、粘性力的共同作用决定了液滴在铺展和回缩过程中的铺展直径和铺展速度等行为和过程特征。