液滴撞击现象在自然界和日常生活中十分普遍,在工业应用中也十分常见,例如海水淡化、喷雾冷却、喷墨打印、电线防除冰等,对于液滴撞击现象和机理的研究有助于推动与液滴撞击相关的技术发展,为工业应用提供理论指导。另外,相比于液滴撞击平壁面,在工业实际中更多的是液滴撞击管状或者柱形粗糙壁面,对于液滴撞击此类壁面现象机理的理解仍存在不足,因此液滴撞击粗糙或特定结构表面的研究还有待进一步探索。本文采用VOF方法对单液滴和多液滴同时撞击微波纹管的动力学行为和传热特性进行数值模拟研究。首先,建立单液滴和多液滴撞击的三维物理和数学模型,并将本文模型与相关单液滴和多液滴撞击实验进行定性和定量的分析比较,验证了模型的可靠性。然后分析了撞击速度、壁面润湿性、波纹半径、无量纲水平间距对液滴撞击过程中流动和换热的影响,并和单液滴和多液滴同时撞击光滑圆管以及微波纹平壁的动力学行为和传热特性进行比较。结果表明,微波纹管表面波纹的周向阻碍和轴向引导作用以及各向异性圆管表面导致微波纹管和光滑圆管表面形成截然不同的液膜形貌。单液滴撞击时,在稳定阶段光滑圆管上的液膜接触面积约是微波纹管上的1.84倍。微波纹管液膜平均温度要高于光滑圆管液膜平均温度,壁面热流是光滑圆管表面初期较大,后来小于微波纹管表面壁面热流。在初始阶段,单液滴撞击时,微波纹管表面上的对流传热系数大约是光滑圆管上的对流传热系数的5倍以上,这是液膜接触面积、壁面热流和液膜平均温度综合作用的结果。随着撞击速度的增大,单液滴撞击微波纹管表面的轴向、周向最大铺展长度以及液膜接触面积都随之变大,且撞击速度、波纹半径的增加会使微波纹管和光滑圆管的壁面热流增大,但是对对流传热系数的影响较小。多液滴撞击时,微波纹管表面中间上升薄膜高度开始时较大,后来小于光滑圆管表面中间上升薄膜高度,光滑圆管表面上的无量纲液膜接触面积约为微波纹管表面的4倍。多液滴撞击时,微波纹管和光滑圆管的液膜平均温度和壁面热流变化趋势与单液滴撞击时较为类似。在初始阶段时,多液滴撞击微波纹管表面上的对流传热系数大约是光滑圆管上的对流传热系数的4倍。当无量纲水平间距增大时,液固界面面积增大,三相接触线长度增加,亲水性微波纹管和光滑圆管表面的无量纲液膜接触面积、壁面热流和液膜平均温度均增加,但对流传热系数几乎不变。当壁面为亲水性时,单液滴和多液滴撞击微波纹管和光滑圆管的动力学行为比较相似;当壁面为疏水性时,结构（粗糙或光滑表面）对单液滴撞击微波纹管和光滑圆管形貌变化的影响减小,但是对于多液滴撞击,会导致微波纹管表面的液膜难以聚集,造成与光滑圆管表面更大的形貌差异。此外,对单液滴和多液滴撞击,壁面疏水性的增加会减小微波纹管表面和光滑圆管表面之间的无量纲液膜接触面积和壁面热流之间的差异。由于管壁面的各向异性和平壁面各向同性的差异,单液滴和多液滴撞击微波纹管和微波纹平壁面热动力学行为存在着一定的差异,重力对于液滴撞击微波纹管的影响比液滴撞击微波纹平壁的影响大。由于微波纹结构的周向阻碍和轴向引导作用,单液滴和多液滴撞击微波纹管和微波纹平壁的热动力学行为具有相似性。和单液滴撞击微波纹管和微波纹平壁面相比,多液滴撞击时液滴之间的耦合作用削弱了多液滴撞击微波纹管相对于多液滴撞击微波纹平壁的强化传热能力。