随着全球能源、资源的快速消耗,环境污染问题日益严峻,节能减排越来越受到国内外学者的重视。船舶以及水下航行体等工具,作为海上主要交通工具,其表面摩擦阻力占据了总阻力的一半以上,以减小海上航行体的摩擦阻力为切入点进行节能减排的研究,具有很高的经济价值。船舶表面通气气泡减阻技术是一种将气体注入船体下表面,从而使壁面阻力降低的主动流动控制减阻方法,该方法所需原料为压缩空气,成本低,对环境友好。通气形成的气泡（气层）可以有效改变流体的物性参数,调整湍流结构,从而达到减小表面摩擦阻力的作用。关于气泡减阻的研究已经持续了四十多年,然而以往的研究中使用的注气方式单一。对于实船而言,对船体下表面开孔注气,是最简单的,对船体结构影响最小的注气方法。考虑到气泡减阻的实船应用,本文以平板为模型,基于水洞实验,对不同的流动参数以及气腔出口参数进行研究,分析不同参数下气泡流动形态的分布规律以及减阻规律。本实验中发现了四种典型的流动形态:气泡形态（bubble flow pattern-BFP）、气团形态（air mass flow pattern-AMFP）、水穴气层（water pocket air layer-WPAL）以及完全气层（complete air layer-CAL）。针对水穴气层以及完全气层的生长和脱落,提出了压力差阻断效应以及“波掐断”机制。通过建立不同参数下气泡流动形态分布图谱,发现弗劳德数Fr、通气系数CQ、以及气腔出口参数共同作用,影响气泡流动形态的分布。此外,本文定量分析了气层覆盖率Sc随通气系数CQ的变化关系,将气层覆盖率分成了快速增长区以及增长稳定区两部分,快速增长区包括气泡形态以及气团形态,增长稳定区包括水穴气层和完全气层。本文对比了不同参数下气泡减阻效果,发现不同的弗劳德数下,气泡减阻趋势不同。低弗劳德数（Fr=0.81）存在减阻临界值;中等弗劳德数（Fr=1.14）下,减阻存在饱和区;高弗劳德数（Fr=1.45）下,减阻随通气系数增加而增加。减阻率和气层覆盖率呈正相关。不同的气体注入角度（α=45°、90°、135°）对减阻的影响较小,气腔出口间距比（l/d=2、4、6、8）越小,减阻效果越好,小孔径（d=1 mm）注气腔的减阻效果优于大孔径（d=2 mm）注气腔。