PIV技术是一种先进的流场测量方法,具有对流场的无干扰性、高空间分辨率以及全流场瞬态测量的特点,因此在复杂流场的测量领域中得到了广泛应用。本文利用PIV技术分别对汽油喷雾粒子流场、发动机缸内流场和水槽内沉降物扰流场这三种典型流场进行了测量和分析,得出了相应结论。在汽油喷雾实验研究中,对比研究了分属液膜喷射和圆喷射类型的两种喷油器—0.35mm涡旋喷孔喷油器和2×0.22mm双孔喷油器喷雾特性,结果表明:在相同的喷射条件下,涡旋喷孔喷油器在喷射过程中形成了完整而清晰的喷油锥角,油束的雾化质量较好,喷射贯穿距离相对较短;而双喷孔喷油器雾化较差,油束比较集中地分布在喷射中心线上,喷射速度较快,贯穿距离较大。上述研究结果表明:涡旋喷孔喷油器可以在大喷孔条件下,获得理想的雾化效果,相对传统的多孔喷油器,具有明显的技术优势。对喷雾粒子速度矢量分布、涡量分布、湍流强度分布的研究表明:涡旋喷孔喷嘴的高速粒子分布整体上比较分散,而双喷孔喷嘴的高速粒子则集中分布在喷射中心线上及附近,并且与其粒子浓度分布具有相同的规律;双喷孔喷雾粒子的涡量和湍流强度都主要分布在喷雾体的外围,与其浓度分布和速度分布存在相反的分布规律,而涡旋喷孔湍流强度在外围的分布不如双喷孔的明显;以上研究结果,可加深对汽油喷油雾化及混合过程的理解。本文还开展了发动机缸内流场湍流积分尺度分布及演化过程的研究,结果表明:在进气上止点后150°CA时,y方向速度分量对x和y方向的空间平均积分尺度曲线同时跃升到峰值,此时流场的总积分尺度也达峰值,缸内流场宏观涡旋尺寸达最大,接近4.0mm;y方向速度分量成为影响整个流场积分尺度发展的主导因素。本文还开展了水槽内沉降物扰流场测量实验,利用PIV技术拍摄小球等物体下降过程并进行分析,得出了它们在水中的沉降速度特性等结果。上述研究结果可为相应的数值模拟研究提供可靠的实验依据。