本文论述了湍流减阻技术在人类生产、生活中的重要意义。简要介绍了国内外沟槽面湍流减阻技术研究的最新进展和发展方向。本文在平板及沟槽面表面阻力实测的基础上，总结出影响沟槽面减阻效能的因素，为减阻沟槽面的设计优化提供了理论指导；在对平板及沟槽面湍流边界层流场进行LDV测量的基础上，总结出减阻沟槽面湍流边界层时平均流场及湍动特征的变化规律，并在此基础上提出了沟槽面湍流减阻机理及其概念化模型。 恢复建造了直流式闭口小型低速风洞。设计并研制了与风洞测量段的结构特征相配套的高精度悬挂式表面阻力测量系统。结合实际情况组建了以激光多普勒测速仪为核心的沟槽面湍流边界层流场测量系统，该系统运行稳定，测量精度高。 将流动显示与LDV流场测量结果结合起来评估了风洞测试段角流区对于阻力测量和流场测试的影响。对平板及沟槽面表面阻力进行了多条件、多时段重复测量。利用“拉依达”数据“弃真”准则对测力系统采集的数据样本进行筛选。根据对测量数据的标准差分析找出产生误差的原因，对提高实验效率及改进实验方案具有理论指导意义。采用“最小二乘法”对阻力测量数据进行趋势拟合，得到平板及沟槽面表面阻力关于主流速度按乘幂形式分布的经验关系式，为减阻沟槽面表面阻力的定量分析提供了理论依据。采用边界层“动量损失法”对平板及沟槽面表面阻力测量结果进行理论验证，取得了较好的效果。分别将八种沟槽面表面阻力特性与平板相比较，从沟槽面几何形状等三方面讨论了影响沟槽面减阻效率的因素。 对大量LDV测量数据进行总结分析，确定了平板及沟槽面湍流边界层基本参数并以此为基础分析了沟槽面对湍流边界层粘性底层、过渡区以及对数区时平均特征的影响，归纳出沟槽面湍流边界层时均结构与沟槽面减阻效能之间的内在联系。讨论了沟槽面湍流边界层近壁区流向平均速度沿展向的分布特征。结合涡动理论提出在沟槽面湍流边界层近壁区展向涡对下层流体诱导剪切强度展向分布的不均匀性是流向时平均速度存在展向梯度的原因。 对比分析了平板及沟槽面湍流边界层湍流脉动强度、雷诺切应力的分布特征。发现减阻沟槽面近壁区的湍流脉动强度及雷诺切应力都有不同程度的减小，湍流强度最大值位置明显上移。根据流向湍流脉动强度的分布特点，引入边界层外区展向大涡对底层低速条带的作用机制并结合平板与沟槽面雷诺切应力的象限分析结果，从拟序结构理论出发解释了减阻沟槽面近壁区动量输运水平降低，湍动减弱，湍流切应力变小的根本原因。 本文在对沟槽面表面阻力及湍流边界层流场测量结果进行详尽分析的基础上，根据减阻沟槽面湍流边界层流动结构的变化提出了全新的沟槽面湍流减阻机理模型：形状上具有尖锐槽峰且尺度合适(6＜s+＜30)的沟槽由于底层流向涡对的诱导在锋尖处产生“诱导流向小涡”。流向小涡不但使近壁区流向涡对受到削弱而且还抑制低速流体的展向聚集以形成低速条带。这两种作用使减阻沟槽面底层区生成的低速条带所携动量小于相同流动条件下平板的，因此，低速条带平均猝发周期变长。展向大涡对于沟槽面低速条带的扫荡过程中因与低速条带动量交换水平降低而使低速条带的小尺度转捩得到延迟。也进一步使高速流体对壁面下扫减弱使底层湍动降低，因此表面阻力减小了。