本文主要针对不可压缩条件下汽、液两相流体的流动和传热过程进行数值模拟研究，采用交错网格下，两步投影法离散Nayier-Stokes方程，多重网格法求解压力泊松方程，三维VOF(volume-of-fluid)法中的PLIC(Piecewise LinearInterface Calculation)算法进行界面的重构和输运，CSF模型计算表面张力。首先，针对剪切作用下悬浮液滴在另一种不相溶的液体中的变形和断裂过程进行了数值模拟研究，对于大毛细数Ca、低雷诺数Re下液滴的变形和断裂过程，及出现毛细波不稳定性断裂现象的变形与断裂机理进行了研究；其次，模拟了不同韦伯数We和雷诺数Re下液滴(气泡)的上升、下降变形过程，研究表面张力和黏性应力在自由面变形过程中所起的阻碍液滴变形的作用，并模拟了同轴和异轴两个静止球形气泡在上升过程中的追赶和融合现象，模拟结果与文献实验结果相一致；发展了基于VOF方法的精确计算相变质量传递的数值模型，模拟了三维情况下核态沸腾中存在相变的汽泡的上升变形运动，以及膜态沸腾中汽泡的生成、脱离和上升变形过程。本文的数值模拟结果与其它文献中的实验结果和数值模拟结果符合得很好，说明VOF法能够有效地模拟涉及高的热流密度、相变潜热、汽液相界面不连续的物性参数、表面张力等复杂因素条件下存在相变的不可压缩汽液两相流体的流动和传热问题。本文的工作为进一步研究磁约束热核聚变反应堆在等离子体不稳定引起的极大热流密度作用下，第一壁材料发生相变的多物理场耦合下的流动与传热机理打下基础。