带移动接触线的多相流动问题在生活和生产过程中具有广泛应用。本文发展了带移动接触线三相流动数值模拟模型,结合数值模拟和理论分析研究了剪切流中复合液滴运动和平板上复合液滴构型之间的转化,并提出了泡沫结构演化数值模拟方法,主要工作及研究成果如下:(1)基于扩散界面模型方法,提出了一种用于三种流体共存的几何移动接触线模型。当固体壁面上存在三种流体时,三种不同的接触线交汇于一点会形成四相接触点。多相几何移动接触线模型解决了四相接触点处接触角阶跃问题。结合三相流动扩散界面模型和Navier-Stokes求解器,能够模拟带移动接触线的三相流动问题。通过模拟二维复合液滴在平板上的铺展问题,将数值模拟结果与解析解的对比,验证了模型的准确性。最后,我们将该模型应用于固体圆柱撞击两层不同流体、剪切流中三维复合液滴滑动问题和液滴吞噬等具有复杂多相界面的流动问题。(2)数值模拟了剪切流动中Janus形复合液滴运动,探讨了界面变形和剪切力对复合液滴转动角速度的影响机制。数值结果显示,复合液滴运动可划分成破碎模态,拉伸模态和旋转模态。通过对组分液滴质心之间距离,三相点之间距离,变形参数等量随时间变化分析,对各个模态进行了定量表征。发现了界面变形和转动速度随转向角呈现周期性变化,复合液滴变形幅度受剪切力增大而增大。剪切力和界面变形共同影响复合液滴平均转动速度,在Ca数较小时,平均转动速度主要由剪切力主导,在Ca数较大时,平均转动速度主要由液滴变形主导。(3)对平板上复合液滴构型及不同构型之间转化机理进行了理论分析和数值模拟研究。在静力学平衡条件下,建立基于表面张力与压力相平衡的曲面控制方程,求出了各个构型的具体形状和参数相图。揭示了构型转化的两种机制,一种是界面发生拓扑几何变化的临界几何条件,另一种是能量最小化条件。此外,还对典型的构型转化动力学过程进行了数值模拟研究,揭示了表面张力波和惯性作用对转化过程中接触线运动的影响。(4)基于多相扩散界面模型,提出了多相泡沫数值模型。该模型中,用不同的相来区分不同的气泡,用加权润湿边界条件来描述泡沫与固体壁面之间的接触线行为。由于液膜尺度远小于泡沫尺度,故可以忽略薄液膜的质量和液膜内的排液现象,只考虑薄液膜的表面张力作用。液膜破碎时间远小于泡沫重排时间,故可忽略液膜破碎过程,采用人工干涉的方法实现。通过对泡沫局部形状的数值模拟验证了算法,并对泡沫自由发展和固壁上泡沫系统破碎重排过程进行了数值模拟研究。