微结构对固体材料表面浸润性有重要影响。通过对表面微结构的设计优化，可以使表面材料具备所期待的超亲水或超疏水特性，在化工、生物和航天航空等领域具有重要的应用前景和实用价值。通常液滴在微结构表面展现出特殊的各向异性铺展特性，然而由于接触线运动微观机理复杂，理论模型尚不完善，相关实验研究会受到多方面制约，使得针对微结构表面上的液滴动力学研究仍然十分局限，亟需开展系统深入的研究。本文作者瞄准液滴在微结构表面上的铺展过程，利用两相颜色梯度格子玻尔兹曼（Lattice　Boltzmann,　LB）模型，通过数值模拟和分析，揭示了接触线和接触角的各向异性本质，探讨了表面浸润性的影响因素及其作用机制。
建立了适用于两相非混溶流动问题的颜色梯度LB模型，给出了模型的基本方程、实施步骤和几类经典的边界条件。在此基础上，模拟了液滴在静止空间中的分布问题、剪切流中的液滴变形问题，通过数值结果和理论解的对比，验证了模型的准确性。再者，利用相场函数法，实现了浸润边界上接触角的准确实施。
发展了基于宏观量传递的颜色梯度LB模型多块网格加密方法，在提升计算效率的同时保证了模型的计算精度。利用颜色梯度模型和多块网格法模拟了液滴在微结构表面上的铺展过程，数值复现了前人的多项实验发现，主要包括多边形接触面形状、接触角各向异性以及接触线的非同步运动等。通过捕捉不同时刻下的液滴前沿位置，真实展示了接触角的迟滞特性。
针对前人所提出的接触角预测模型未能考虑微结构高度的影响问题，通过引入微结构高度，重新定义了微结构的密度。建立了考虑微结构高度影响的接触角预测的改进模型，并通过数值模拟结果验证了此模型。也进一步讨论了平衡接触角、微结构布局和微结构形状对接触面形状的影响作用。