本文基于压电陶瓷振子激励装置,在平板湍流边界层中施加不同频率的周期性扰动。通过使用单丝微型边界层探针对无控制和施加控制条件下的湍流边界层流场进行对比测量,得到压电振子下游2mm处不同法向位置流向速度信号的时间序列,并对减阻工况下的流场多尺度展开研究。通过壁面摩擦阻力系数计算了减阻率,并对比不同工况下的平均速度剖面,在相同的自由来流下,当激励电压一定时,存在着最佳的激励频率能够产生最佳的减阻效果;当激励频率一定时,激励电压越大减阻效果越好。而对于不同的自由来流下,相同的激励条件得到的减阻效果不同。通过对湍流边界层中不同法相位置的脉动信号进行滤波,分离出大尺度脉动和小尺度脉动信号。通过对比不施加控制和80V,160Hz工况下的大尺度脉动和小尺度的均方根值发现,在近壁区,大尺度脉动的脉动强度减小,而小尺度脉动的强度增加。进一步对大尺度和小尺度的脉动信号进行条件平均,发现压电振子产生的扰动对小尺度脉动的影响在时间相位上并不均匀,小尺度脉动强度在大尺度脉动为正时比在大尺度脉动为负时具有更明显的增加。通过大尺度脉动和表示小尺度脉动振幅的包络线之间的互相关系数发现,施加控制时的最大相关系数增大,而最大相关系数所对应的时间位移减小,这表明压电振子扰动缩短了湍流边界层中近壁区大尺度结构和小尺度结构之间的时域相位。通过mu-level法检测小尺度脉动中的猝发事件,并对比不同大尺度脉动下的猝发周期和猝发持续时间。压电振子产生的扰动使得近壁区大尺度脉动为负时的猝发事件的持续时间明显降低,大尺度脉动为正时的猝发周期明显缩短。对比近壁区y~+=5处猝发事件的条件平均结果发现,大尺度脉动为负时的猝发事件的持续时间明显降低主要是由于压电振子产生的扰动加速了猝发事件的衰减,从而造成猝发事件持续时间的缩短。