液滴碰撞液体表面的行为在自然界及工业工程领域广泛存在。近年来,微流控操纵平台上的液滴微流控芯片技术在生物医学、机械电子、复合材料的筛选与合成、化学化工及航空航天等学科中逐渐开始推广使用。最初研究方向是对液滴撞击后发生的各种力学形态进行观察分析,从研究液滴撞击固体壁面,到撞击目标转向液体薄膜,从研究单液滴碰撞体系,到多液滴以及液滴间的相互碰撞体系。目前,液滴撞击固面及液膜等理想化物理表面的研究已相对成熟,但液滴撞击自由流动的牛顿流体表面的研究较少,主要集中在分析液滴撞击液体表面后液滴在液面产生的力学形态。本文采用实验手段,以单液滴作为研究对象,对液滴撞击液池后在液面驻留的时间尺度机制进行研究,揭示液滴在液面驻留的时间规律,从而深入理解液滴碰撞行为机理,在工业工程领域中具有一定的应用价值。本文主要研究内容包括以下两个方面:（1）液滴滴落到液体表面后在界面处发生的驻留现象。首先,通过实验探究了不同尺寸的液滴以相同的速度接触到液面后在液面驻留的时间τd,采用欧式数Oh（Ohnesorge number）对液滴在液面驻留的时间Td进行分析,发现液滴在液面驻留的时间τd与欧式数Oh呈线性相关关系。其次,实验中发现液滴从针头滴落的瞬间并不是完全垂直滴落,环境因素易致液滴在下落过程中带有微小的侧向分速度νr,使得液滴在接触液面后发生侧向移动,从而延长了液滴在界面驻留的时间τd。最后,探究了初始温差ΔT0对液滴在液面驻留的时间Td的影响。本文基于初始温差ΔT0在临界值范围内进行研究,发现液滴在液面驻留的时间τd随着初始温差值ΔT0的增大而减小的规律,当初始温差值ΔT0＞10.1℃时液滴直接与液面发生聚结。（2）液滴在液面驻留时发生的级联效应。当液滴在液面发生部分聚结时,会以相似的方式继续发生部分聚结,产生多级次生子液滴,并且随着级联次数的增加,级联液滴在液面驻留的时间τd也会发生改变。本文揭示了液滴在液面发生的级联效应机制,发现液滴的滴径随着部分聚结级数的增加而逐渐减小,而其最大反弹高度hmax在增加,并且基于级联效应下液滴在界面驻留的时间τd随着级数的增加而减小。此外,相邻两级子液滴在液面驻留的时间差Δτd也随之减小。在此基础上,观察了高速撞击下液滴在界面处的力学形态,液滴将不再以接触液面的形式发生驻留,而是在空间中以动态的方式产生Worthington射流。