PIV即粒子图像测速技术,是在传统流动显示技术基础上利用图形图像处理技术发展起来的一种新的流动测量技术,在测量中克服了单点测量技术的缺点且能进行全流场快速无干扰测量,响应快、精度高、空间分辨率高,是测量复杂流场的一种最先进的技术。本文旨在研究PIV装置的具体用法以及关键参数对测量结果的影响,通过巧妙的测量方法对得到的二维图像进行三维重构,从而利用PIV对单弯管下游流场进行准确的测量,本文主要完成以下工作:(1)介绍了PIV装置的工作原理以及北京立方天地科技开发的PIV系统的组成,并对整套实验系统装置进行了设计和介绍分析。(2)利用PIV装置对充分发展后圆直管中的流场进行复现,与Nikuradse的速度分布的公式理论计算出的管道截面流场的速度分布进行对比,改变影响PIV测量精度的关键参数,分析关键参数对实验测量结果的影响,提出了不同流速下计算跨帧时间的方法,并进行了实验验证,优化跨帧时间后,使得测量误差降低了31.8%,最终得到不同流速下的最佳关键参数组合。(3)基于二维PIV技术,提出利用PIV实验得到的二维图像进行三维重构的方法,通过复现充分发展后圆管内的三维速度流场,验证此方法的可行性。结果表明:三维重构后的速度流场与理论的速度流场一致,对比了三种插值方法的结果,认为三次样条插值更适合。(4)结合三维立体图的重构算法,对水平单弯管下游的复杂流场进行实验研究,分析单弯管下游流场的特性,并与仿真结果进行对比。实验表明:针对复杂流场进行三维重构时,要尽可能的减少拍摄的二维平面的间隔,使得最终插值的速度结果更准确,在减少插值后结果得到了优化。