气泡与复杂壁面间的相互作用在自然界和日常生活中广泛存在,并在一些工业领域内有着重要应用。虽然气泡运动领域已有大量研究,但是壁面效应对气泡的影响和很多相关的流动机制尚未得到充分研究。本文使用扩散界面-浸入边界数值模拟方法进行数值研究,并结合理论分析开展了三类问题研究,分别为浮力驱动气泡通过收缩管道问题、气泡撞击小球的动力学行为和气泡在倾斜平板上的滑动问题。主要内容包括以下三部分:（1）研究了浮力驱动气泡通过收缩管道问题。气泡在管道中上浮时,可能在重力和表面张力的作用下发生变形并通过孔喉,也可能狭窄的孔喉限制气泡运动,并造成堵塞。在探究何种条件下气泡会堵塞在孔喉处时,我们发现尺寸较小的气泡几乎不发生变形,因此难以通过尺寸更窄的孔喉。相对而言,尺寸较大的气泡接近孔喉时,可以观察到气泡下表面明显地振动。进一步研究发现,下表面的振动是轴向的驻波振动和径向表面波传播叠加的结果。根据气泡的振动和变形能力,提出了两条标度律来预测气泡最终是通过还是堵塞在孔喉处,理论分析结果与数值模拟结果符合良好。（2）研究了气泡撞击小球的动力学行为,发现气泡的动力学过程和最终形态由气泡与小球尺寸比和流场所主导。接触线生成后,表面波在气泡表面的传播会改变气泡的初始形状,加快气泡厚度减小并影响气泡的最大铺展时间。数值模拟结果表明,气泡铺展初期运动为接触线附近液膜的惯性力与所受的表面张力平衡的结果。此外还发现气泡撞击小球后会出现的三种模态:回缩模态、悬挂模态和脱落模态,并提出了气泡发生模态转变的标度律关系。（3）研究了重力作用下气泡在疏水平板上滑动的现象。数值结果表明,气泡的滑动受到气泡大小、平板倾角、平板浸润性的影响,并且气泡的变形与其在各个方向上的受力有关。分析了浮力在垂直和平行平板方向上的分量对气泡形状的影响,给出了在两个方向上气泡的形状变化规律,揭示了气泡的稳定滑动速度和阻力系数与气泡的变形之间的关联规律。我们给出了不同接触角下气泡滑动速度随着变形能力变化的关系式,并且发现在气泡滑动过程中接触角迟滞可以等效为在气泡运动方向上施加了一个与接触线形状有关的阻力。