壁面摩擦力的测量在空气动力学领域有着非常重要的意义。剪切敏感液晶技术是一种非接触式全局表面摩擦应力直接测量方法。剪切敏感液晶具有对壁面摩擦力矢量敏感的特性,当白色平行光垂直照射时,液晶涂层的表面产生色谱,壁面摩擦力作用时,液晶涂层的颜色发生变化,其颜色不仅与摩擦力的大小和方向有关,而且与观测角有关,不同周向观测角观测到的颜色信息可以通过高斯曲线拟合,拟合曲线的峰值与摩擦力大小相对应,其对应的角度为摩擦力的方向。本文基于剪切敏感液晶技术设计并搭建了试验平台,对不同NPR(Nozzle pressure ratio)条件下喷管流动中典型高速流场结构进行了全局显示和壁面摩擦力测量,包括平板壁面射流、三角翼诱导旋涡流、薄圆柱绕流和楔形流动结构,并与油流和PIV等技术进行了对比,展现了剪切敏感液晶技术在流动显示与定量测量方面的应用潜力。在超声速领域,在激波/激波相交或激波/附面层干扰流动复杂结构中,带激波的流动结构是其中最基本的流动结构组成之一,本文以不同NPR条件下M1.2的拉瓦尔喷管产生的马赫盘结构作为测试流场,测量出了壁面上的激波/激波相交和激波反射结构的摩擦力矢量分布,并给出摩擦力线图谱和方向云图;在M2.7喷管上壁面安装斜楔以产生入射激波,获得了入射激波影响下的壁面流动分离与再附流场结构,且测量结果与纹影图片有很好的一致性。