固体表面与流体的相互作用是工程界和科学界广泛遇到的课题，尤其是工程界，各种机器的运转都离不开这对相互作用，这对相互作用完成了动力的传输，同时也消耗了大量的能量。在微型化全面发展的今天，表面-流体作用更是众多微观领域面临的问题，芯片实验室、微流体、微机电系统的实现都离不开表面与流体的作用。在这些课题中，对表面进行优化以实现更高的传质传热效率具有重要的理论和现实意义，这有赖于表面流体滑移和减阻技术的发展。　　 表面流体滑移和减阻技术是基于仿生手段发展起来的。生物体经过亿万年的进化，为适应生存环境，其体表总表现出特殊的形态和功能，其中最重要的就是这些生物体表面表现出的优良的力学性能——对环境流体的减阻性能。仿生研究主要包括两大内容：表面性质的仿生和表面结构仿生。已开展大量针对表面流体滑移的光滑表面改性处理的工作，光滑疏水表面的滑移测试和理论研究已逐步成熟。然而，在仿生结构方面尤其是关于仿生超疏水表面流体滑移减阻的实验研究方面开展的工作非常有限。导致超疏水表面流体滑移研究迟缓的原因主要是测量方法欠缺，多年来沿用的疏水表面流体滑移的研究方法并不适合研究超疏水表面流体滑移。针对上述存在的问题，本文从理论和实验两方面研究超疏水表面流体滑移和减阻技术，具体研究内容包括如下几个方面：　　 分别采用纳米气泡模型理论和相场模型理论分析了疏水表面与液体的作用，考察流体流动时在光滑表面上所产生的滑移现象，探索表面流体滑移的机理。采用以上两种理论的分析都得出：液体在表面上分布的不均匀性导致了流体在表面上的滑移现象，这种滑移现象可通过增大液体分布的不均匀性来加强。以此为依据，得出结论：由于液体与超疏水表面间为复合界面接触，流体在超疏水表面上的滑移有可能得到增强。　　 采用能量分析方法和几何分析方法分析了液体在超疏水表面上处于Cassie状态的稳定性。研究结果表明，在微结构表面上，液体存在的Wenzel和Cassie接触状态是两个稳定的接触状态，Wenzel状态的能量比Cassie状态的低，因此容易实现从Cassie到Wenzel状态的状态转换，但这个状态转换过程需要克服一定的能量壁垒；结构参数和结构形式对超疏水稳定性起到决定性作用，设计面向滑移的超疏水表面时需要考虑到超疏水稳定性。在超疏水状态稳定性和已有的超疏水表面流体滑移理论的基础上，分析了各种表面参数的设计过程，给出了超疏水表面的设计准则，同时，设计了超疏油表面和亲水材料超疏水表面，拓展了流体滑移的应用范围。　　 分析了基于商业流变仪系统AR-G2的超疏水表面流体滑移测试原理及滑移长度测试误差，找出了误差根源，并设计实验方法验证了误差根源的影响。在已有的基本测试方法的基础上，考虑了流体铺展边界对流体滑移测量结果的影响规律，提出了超疏水表面流体滑移长度测试的三种新方法，建立了三种方法的测试模型，分析了方法的可行性，并最终通过实验证实了方法的可行性和正确性。本文提出的三种方法的最大优点就是去除了超疏水表面上液体铺展的面积误差对测试结果带来的影响，实现滑移长度的精确稳定测量。　　 基于本文提出的超疏水表面流体滑移的测试方法，对典型的超疏水表面上的流体流动进行了滑移测试。考察了表面微结构形式、微结构尺度及其参数、流体粘度对超疏水表面上的流体滑移的影响，并进一步讨论了超疏水表面的超疏水性能与流体滑移之间的关系。结果表明，表面结构形式和分布对流体滑移影响很大，与流动方向相同的槽结构有利于滑移的增强；对于流体沿光栅结构流动的情形，流体滑移随着微结构周期的增大而增大，随着突起比率的增大而减小，这种结构尺度和参数的影响规律与理论结果吻合得较好；在流体粘度较大时，粘度对流体滑移的影响很小。流体滑移与接触角和滚落角不同，它描述的是流体的运动状态，与流体-表面的接触界面相关，而接触角和滚落角与固液汽三相线的性质相关。　　 采用数学分析方法分析了简单的光栅结构表面上的半空间流体流动情况，给出了分析的过程。采用数值模拟方法，对光栅结构表面构造的管道流动进行模拟，得出了流体流动的速度分布，考察了光栅结构表面流体滑移减阻机理。发现光栅结构凹槽处的速度分布与光滑表面上的流体速度分布之间具有一定的差别，这种差别使得光栅结构表面上的压强分布发生波动，使流体流动的沿程阻力降低，实现流体滑移减阻。