液滴撞击现象是一种极其普遍的现象,其不仅在自然界中随处可见,同时广泛应用于机械、能源、冶金等工业领域,因其对相关工业设备的运行效率起着关键性作用,引发了多年来广大学者们的关注和研究。纵观以往的研究,对于液滴撞击凹面的工作开展不足,尤其是非重力方向上的撞击研究鲜有出现。本文采用实验观测和数值模拟的方法,对液滴撞击内凹壁面的动力学特性进行了细致的研究。实验和数值研究了液滴在重力方向上竖直撞击内凹壁面的动力学过程,主要通过曲面方向和水平方向两个铺展系数来考察液滴的整体变形规律。讨论了凹面曲率对液滴铺展的影响,发现曲率比的增大阻碍了液滴在曲面方向上的流动,这种影响随We数的降低而降低,提出了液滴曲面方向铺展系数的理论模型和经验公式。研究了撞击速度、壁面润湿性、液滴物性等影响因素对液滴变形的影响。结果表明,We数主要反映了液滴的撞击能量,当We数较低时液滴在光滑壁面上发生铺展和回缩现象,而We数较高时液滴出现了指状飞溅现象；接触角反映了壁面的润湿能力,液滴在润湿性较好即接触角较小的壁面上铺展沉积,在润湿性较差即接触角较大的壁面上发生反弹；液滴撞击过程中的主要作用力为黏性力与表面张力,黏度较大的液滴变形较困难,铺展现象不明显,表面张力对液滴的铺展过程影响不大,其主要促进液滴的回缩和聚集。采用三维数值模拟的方法研究了液滴横向撞击内凹壁面的流动变形规律,发现撞击后液滴的运动主要由变形运动和纵向位移运动两部分组成。研究了撞击速度、壁面润湿性、黏度和表面张力对液滴运动的影响。结果表明,对于变形运动,增大撞击速度液滴的纵向铺展长度增大,铺展变形加剧,接触角增大将促进液滴的反弹,黏度增大会阻碍液滴的铺展变形,而表面张力的增大会促进液滴的回聚；对于纵向位移运动,撞击速度、壁面润湿性和表面张力对其影响很小,其主要受流体黏度的影响,黏度较小时黏性阻力较小,纵向位移运动接近于重力下的自由落体运动,黏度较大时黏性阻力较大,液滴在壁面上缓慢的匀速运动。