本文从湍流边界层中相干结构被动控制的角度，利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)对超疏水壁面(SH)壁湍流减阻机理进行了实验研究。利用壁湍流瞬时速度场的空间局部平均结构函数提出了空间多尺度局部平均涡量以及空间拟涡能。综合使用条件采样及空间相位平均技术，对超疏水壁面以及亲水壁面(PH)情况下湍流边界层中相干结构的空间特征进行提取，分析超疏水壁面对相干结构的影响，进而研究超疏水壁面的减阻机理。　　实验在雷诺数Re??13500下进行，用湍流边界层平均速度剖面拟合壁面摩擦速度，通过摩擦速度计算摩擦切应力和摩擦阻力系数，得到超疏水壁面5.8％的减阻率。通过对超疏水壁面和亲水壁面的无量纲平均速度剖面、雷诺应力剖面、湍流度剖面等进行比较，结果显示，超疏水壁面表现出的减阻特性非常直观。　　文中还对两种壁面湍流边界层近壁区内相干结构的喷射和扫掠事件进行检测，将提取出来的猝发事件的平均速度展向涡量流线拓扑等物理量在相同法向位置处进行对比分析，发现超疏水壁面可以减弱喷射和扫掠事件的发生。在此基础上，引入拟涡能的概念，阐述了拟涡能的检测方法，得到两种壁面拟涡能的空间分布，从而获得每个法向位置处拟涡能能量最大的相干结构尺度，为不同法向位置相干结构尺度的检测提供依据。　　利用空间多尺度局部平均涡量的概念，检测发卡涡展向涡头流线分布图，比较了两种壁面展向涡头?角（过鞍点的剪切线与水平方向的夹角，可表示发卡涡展向涡头发展的充分性）大小，发现超疏水壁面在相同法向高度形成的发卡涡发展得更为充分，并在此过程中发现了逆向涡对顺向涡的影响。　　最后研究了逆向涡对超疏水壁面减阻的影响。根据检测到的顺向涡和逆向涡流线分布图，发现逆向涡始终处于顺向涡的上游和下方，通过对两种壁面顺向涡和逆向涡相对位置进行研究，发现逆向涡对顺向涡的进一步发展起到抑制作用。通过对两种壁面边界层中逆向涡数量以及出现概率进行对比，发现超疏水壁面逆向涡出现概率始终大于亲水壁面。结果表明：超疏水壁面表现出的减阻特性与两板产生逆向涡空间相对位置的不同以及出现数量的差异有关。