液滴撞击固体表面是自然界常见的一种现象。调控液滴碰撞过程中的铺展行为与工农业的很多场景息息相关,如生物芯片和液态金属打印等,需要控制液滴铺展轮廓形状;农药和杀虫剂喷洒等场合则需要增大液滴与表面接触面积,提高利用率。研究发现液滴碰撞阵列结构表面铺展形状呈现多边形轮廓,这为液滴铺展轮廓的调控提供了基础。然而目前只有极少数研究关注超疏水阵列结构表面液滴铺展轮廓的调控。因此,本文开展了阵列结构表面液滴铺展动力学的实验研究,主要包括以下几个方面:基于液滴在阵列结构表面各向异性铺展的思路,开展了液滴撞击不同阵列结构表面的实验,研究了铺展轮廓形状的变化规律和内在机制。利用激光刻蚀法和倒模法制造了亚毫米级阵列结构表面,通过高速摄像机记录液滴碰撞表面过程,分析铺展轮廓在不同特征表面的变化。实验结果显示,韦伯数较小时液滴铺展轮廓为圆形;韦伯数较大时,液滴撞击不同阵列表面铺展轮廓出现多边形形状:四边形、五边形和六边形。依据铺展速度建立理论模型,证明液滴铺展主要分为动力学阶段和粘性力阶段,粘性力阶段又分为两个不同阶段;浸润转变由液滴对称轴开始向四周扩散,且浸润面积随着韦伯数的增大而增大。分析并揭示了液滴各向异性铺展的机理,即液滴撞击阵列表面浸入微结构铺展,结构排布的各向异性导致粘性耗散存在各向异性,进而呈现多边形轮廓。为了揭示表面结构和粘度等参数对液滴铺展特性的影响规律,开展了多相液滴碰撞阵列结构表面的实验研究。利用含不同体积分数乙醇的液滴撞击阵列结构表面,同时与去离子水碰撞结构表面对比。分析体积分数、韦伯数、粘度和阵列结构对液滴铺展特性的影响。结果表明,韦伯数或者结构阵列间距越大,液滴容易获得较大动能和较小粘滞阻力,铺展速度和最大铺展直径越大;粘度越大或者表面张力越大,液滴铺展过程中粘滞耗散较大,较小的铺展面积足以储存剩余能量。因此,实验条件相同,表面张力和粘度较小的液滴更易获得较大的铺展速度和铺展直径。通过实验研究,分析了表面阵列结构特征对液滴铺展轮廓和铺展特性的影响规律,为调控液滴轮廓形状和铺展提供了实验和理论基础。