疏水颗粒与界面间的相互作用是一类具有动态润湿的流固耦合问题。这种现象不仅在自然界和日常生活中广泛存在,而且对工业生产起到极为重要的作用。由于这类流动问题不仅包含着移动接触线、界面毛细波和流固耦合等一系列非定常复杂流动现象,还涉及到浸润性、运动颗粒的直径和速度等多种影响因素,其中的流动机理尚未得到深刻认识。本文结合实验、数值模拟和理论分析的方法,聚焦颗粒的运动状态与流体界面间的相互作用,主要研究了三类典型的问题:超疏水小球撞击气-液界面后的自驱动浮选、小球撞击双层液池的沉浮特性以及气泡与颗粒间的相互作用。主要工作及研究成果如下:（1）实验研究了密度大于水的超疏水小球撞击液池后的自驱动浮选问题。揭示了在入水过程中,超疏水小球的直径、密度、撞击速度以及附着在球体上的气泡体积对其自身漂浮和沉没的影响机制。发现了一种新的小球重新浮出水面的流动现象,即在撞击诱导的空腔夹断封闭后,原本下沉的小球尾部可能会附着足量体积的气泡;这导致下沉的小球可以借助附着气泡的浮力上浮,并在气泡破裂后最终停留在水面上。分析了小球重新浮出水面的动力学过程,根据惯性主导下的空腔夹断和表面张力主导下毛细波传播两种流动机制,建立了小球运动模型,提出了小球能够重新浮出水面的临界条件。（2）通过实验和理论分析的方法研究了小球撞击双层液池的问题。发现当毫米尺度的超疏水-亲油小球撞击在铺设有500μm厚度的500cSt运动粘度油层的双层液池中,其发生沉没模态的临界速度获得显著地提高。实验上通过改变小球的直径和油层的粘度,定量揭示了油-水复合界面的毛细力和油层粘性的耗散作用。此外,本研究理论分析了小球在低粘性和高粘性油层中的减速运动模型,提出了小球沉浮模态转变的临界判据。最后,还对小球撞击双层液池的空腔、射流的动力学过程进行了实验探究,解释了“波纹状”空腔形态的形成原因。（3）数值模拟研究了附着气泡颗粒的动力学过程和浮沉机制。数值模拟结果显示,颗粒在气泡融合后可能存在两种流动模态:浮出水面和沉没。本研究分别从液体物理性质、界面几何构型和颗粒密度三个影响因素,分析了携带颗粒的气泡在自由液面融合后的动力学过程,讨论了毛细波传播对颗粒运动模态的影响,得到了颗粒运动模态与液相粘性的模态转变相图。基于理论分析,推导得到了在不同几何构型中,颗粒发生沉浮模态转变的标度律,且数值结果和理论预测符合良好。此外,还发现在气泡破裂后能够浮出液面的颗粒最大密度远小于轻轻放置在液面上漂浮的颗粒,且颗粒的存在可以显著抑制射流的形成。