气液、液液两相流与油气水或其它多组份多相流动与传热现象广泛存在于石油、化工、动力、能源等工业领域,深刻了解这些多相流动过程的物理本质,建立准确的预测模型,对于工业两相流设备的设计以及高效安全可靠运行具有重大的学术意义和工业实用价值.为了实现这一目标,各国学者多年来进行了不懈努力,并取得了长足进步,但从整体上来讲多相流学科仍是以实验为主,工业预测则仍主要使用经验和半经验关联式.随着测量技术的发展和理论研究的深入,近三十多年来,世界各国的多相流学者们对非线性多相流相界面动力学这一微观本质开展了越来越多的深入研究,试图建立和发展精确可靠的多维多相流数学物理模型.课题组针对国内外均缺乏对各种管型内稳、瞬态条件下两相流与多相流的相界面微观结构特性和演化规律等非线性形为的深入认知的状况，对水平及倾斜直管、弯曲管道内气液与液液两相流、以及油气水三相流的瞬态界面特征、多相流颗粒的碰撞与聚合、破碎与分裂等开展了系统深入的实验与理论研究，在大量翔实的实验数据基础上，提出并建立了基于界面波分歧和压力波失稳机理的气液两相流相界面形为预测模型和数值模拟方法，发展了新的描述两相流相界面几何结构动态变化特征的相界面浓度输运数理模型，构建了不可压缩、不相溶两相流界面运动特征的动力学与热力学耦合模型，基于动理学理论建立了描述粗糙壁面动量交换的气固两相流颗粒动力学特征预测模型;在这些研究的实验数据和数理模型基础上，发展完善了对气液界面的瞬态一维双流体模型、二维及三维的两相流相界面运动的扩散界面模型的数值求解方法。