推进剂管理是卫星在轨加注过程中的重要问题。本文以在轨加注过程中表面张力贮箱的推进剂管理强化为研究背景,针对卫星轨道快速机动和高流速加注过程中的液体晃动、流动和溅射问题,提出了基于贮箱内表面亲疏水改性的快速导流管理思路,对液滴撞击亲疏水表面的铺展和迁移特性进行了理论分析和实验研究,初步得到了液滴撞击亲疏水表面的铺展和迁移规律,为未来推进剂管理强化提供了理论基础和实验指导,为推进剂强化管理的实现方法提供了参考。论文主要工作如下:（1）基于表面微结构方法实现表面亲疏水改性的理论与实验研究。基于Cassie-Baxter润湿模型,提出了基于表面微结构尺寸的等效接触面积概念,对Cassie-Baxter润湿模型进行了改进。开展了基于表面微结构尺寸的等效接触面积的理论建模和实验验证。发现随着微结构尺寸的变小,实际等效接触面积会先增大后变小。为表面微结构对亲疏水改性的效果预估和实际加工过程中微结构单元的尺寸选取,提供了初步的理论基础和实验经验。（2）带有微结构内表面的毛细管内液体毛细上升过程理论研究。毛细上升过程是研究表面张力驱动液体的经典研究手段。从动量角度出发,针对带有微结构内表面的毛细管内液体毛细上升过程进行了动力学建模,对不同微结构单元组成的均匀微结构表面、梯度微结构表面的毛细上升动态特性进行了分析。发现随着微结构变密,毛细作用先呈现显著的强化,而后会逐渐趋于稳定。为未来基于表面微结构的液体管理方法的实现提供了理论基础和思路参考。（3）液滴撞击光滑表面的模态判断与粘附液滴铺展过程的理论和实验研究。以表面张力贮箱流体管理中可能出现的液滴溅射为研究对象,根据质量和能量守恒,建立了较高速度下液滴撞击贮箱光滑内壁面的临界反弹模型,可以对液滴的撞击模态进行判断。同时针对粘附液滴的铺展过程进行了建模分析,得到了铺展直径随时间的变化规律,讨论了撞击初始状态对液滴最大铺展直径的影响,为液滴撞击的流速限制和液滴捕获提供了理论和实验参考。（4）液滴撞击润湿性梯度表面的动态过程理论研究。针对液滴撞击具有润湿性梯度表面的动态过程,引入Doi-Onsager理论中的Onsager泛函分析方法,以液滴质心为研究对象,对液滴在均匀润湿性表面的质心迁移过程进行了建模分析,得到了液滴撞击具有径向润湿性梯度的表面和水平方向润湿性梯度的表面的铺展和迁移规律,为液滴在润湿性梯度表面的自主迁移的实现提供了理论指导。（5）液滴撞击楔形亲疏水表面铺展的理论和实验研究。利用在纯硅表面涂覆超疏水涂层的方法设计和制作了楔形亲疏水表面,设置楔形区域为亲水区,其余区域为疏水区。针对液滴撞击楔形亲疏水表面的铺展过程,从质量和能量守恒定律出发,建立了液滴撞击楔形亲疏水表面的铺展直径模型。通过实验研究,得到了不同楔形顶角、撞击速度等对液滴铺展直径的影响,为研究溅射液滴在楔形润湿性梯度表面的铺展特性和亲疏水条带宽度选择提供了参考。（6）液滴撞击楔形亲疏水表面自主迁移的理论和实验研究。根据不同形状的楔形亲疏水表面,对液滴在楔形润湿性梯度表面的迁移过程进行了动力学分析,建立了液滴在楔形亲疏水表面的迁移模型。对楔形顶角、液滴撞击速度大小、撞击速度方向等对液滴迁移的影响进行了理论分析和讨论,并进行了实验验证,为溅射液滴在楔形润湿性梯度表面的快速自主迁移实现提供了参考。论文通过理论分析和实验验证的方法,对推进剂管理过程中的液滴溅射问题开展了深入研究,分析了液滴撞击亲疏水表面的动态过程,得到了液滴的铺展和迁移规律,对流体受限流动理论进行了适当的拓展研究;论文的研究为在轨加注过程中推进剂管理装置的性能强化,以及解决射流问题、散落液滴的自主管理等问题提供新的解决思路,具有较强的理论参考和工程应用价值。