多相流普遍存在于自然界和工农业生产中,深入研究多相流在不同条件下所产生的现象和运动规律,对提高工农业领域的生产效率和安全性以及维持生态平衡都具有十分重大的意义。晶格Boltzmann方法具有清晰的物理背景、天然的并行特性、算法简单和计算效率高等独特优势,已发展为主流的多相流数值模拟研究方法。其中,伪势模型由于其直接对微观分子间的相互作用力进行描述的作用机理,具有物理概念清晰、计算效率高和易于实现等优点而被广泛应用。本文通过进一步研究发现,原始的伪势模型在多相流模拟中仍存在一些不足,如:（1）密度梯度的计算存在误差,计算精度低;（2）不能适用于较大的气液相密度比和较大温度区间情况下的多相流数值模拟,鲁棒性差;（3）虚速度过大,稳定性弱。我们通过数值分析发现,使用传统中心差分算法计算伪势模型的密度梯度时,计算结果与理论值存在较大的误差。本文首先通过引入高阶精度差分算法计算密度梯度来提高计算精度。接着,通过分析单松弛晶格Boltzmann模型（Lattice-Bhatnagar-Gross-Krook,LBGK）和多松弛晶格Boltzmann模型（Multiple-Relaxation-Time,MRT）中松弛时间对模型机理的影响,发现在MRT模型中,随着松弛因子项的增大,可以显著地减小松弛时间对模型模拟稳定性的干预和影响。因此,将原始伪势模型的LBGK碰撞算子改为MRT碰撞算子,构建基于高阶精度差分的伪势多松弛MRT晶格Boltzmann多相流模型。在改进模型提出后,通过一系列数值模拟实验验证其性能。实验结果表明,使用改进模型模拟得到的气液两相共存密度曲线与Maxwell等面积构造法得到的理论值吻合得很好,并且在各个状态方程下的气液密度比均超过10¹²,其中对于R-K状态方程,气液密度比最高可达10¹⁸。改进模型在减小虚速度方面也得到了很大的改善,对于不同状态方程,最大虚速度均不超过0.0015。这些模拟表明,通过引入高阶精度差分算法以及MRT碰撞算子的改进模型可以明显提高计算精度和鲁棒性,减小虚速度。为进一步检验改进模型的性能,应用改进模型研究了单液滴和双液滴撞击液膜的流动特性。本文分别模拟了不同雷诺数、气液相密度比、水平距离和撞击速度等参数条件下,单、双液滴撞击液膜数值实验。模拟结果表明,雷诺数的大小是影响单液滴撞击液膜后产生冠状水花的铺展半径、水花高度及其能否产生二次液滴飞溅的关键参数,而气液两相密度比则主要影响冠状水花顶部弯曲方向。对于双液滴撞击液膜,两液滴中间区域的铺展水花在飞溅过程中发生撞击合并,形成一股垂直与水平液膜竖直向上的中心射流,且液滴左右两端的铺展水花与单液滴撞击液膜后产生的铺展水花现象相同。通过增大雷诺数、水平距离和撞击速度可使中心射流上升速度和上升高度增加,中心射流顶部水花逐渐变薄,并最终克服其表面张力作用产生二次液滴飞溅现象。此外,进一步增大雷诺数,当雷诺数Re=5000时,由于两液滴间的水花铺展更加充分,发生碰撞合并后的中心射流动能更大,从而使得中心射流顶部产生多个液滴的二次飞溅现象。上述数值实验证明,本文通过引入高阶精度差分算法及MRT碰撞算子构建的改进模型在研究实际多相流问题中表现出了良好的性能,且适用于较高雷诺数Re和较大气液相密度比情况下的多相流模拟,以期在复杂流体的动态多相流数值模拟领域中得到广泛地应用。