主要功能是进一步稳定进水水流；后段流槽由有机玻璃板制成，在此部分完成PIV的拍摄和测量。出流腔室的末端安装堰板，通过调节堰板的高度，控制流槽内的水位，从而达到控制流槽中水流速度的目的。本实验中考虑到工程流体中的常见水深和PIV系统拍摄范围，控制流槽水深为400mm，平均水流速度约02ms。管道模型中的水流运动由PIV系统测量记录，本论文的PIV系统包括空心玻璃微珠示踪粒子、CCD视频照相机、激光器、激光同步器以及二维PIV分析软件等。试验通过拍摄示踪粒子随水流的运动，得到多组时间序列二维流场图。22实验数据分析方法图2为流槽内的速度场测量结果，测量范围为靠近流槽底部190mm×160mm的区域，X轴为明渠流的流向方向，Y轴为垂向方向，流速速率的大小采用颜色区分。从速度矢量图可以看出，流槽内的水流状态为湍流，水流速度的分布相当无序，在不同的位置和时间上其大小和方向均不相同。同时能够看出其中伴随的涡旋运动，并且涡旋的大小均不相同，跨越尺度较大。速度信号记录同样能够反映出湍流是由不同的湍流涡旋所构成的。虽然从狭义上讲和流体湍流的运动图像有所不同，但实际上这种信号序列反映的同样是一种湍流。通过PIV测量计算，可以得到湍流速度在空间和时间上的分布，是湍流涡旋嵌套结构的另一种反应，测量湍流速度的分维采用“数盒子法”，主要分三个步骤进行。第一步：根据PIV测量结果，绘制湍流瞬时速度在流向上的分布曲线。第二步：分别用边长ε05、10、15、20、25、30、35、40、45、50的正方形网格分割速度分布曲线，数出含有曲线的正方形网格数N（ε）。第三步：绘制ε与N（ε）的双对数坐标图，求解斜率即为湍流速度信号的分维数。3实验结果及分析讨论31速度在时间上的分维数求解通过PIV速度场测量结果，得到湍流瞬时速度在流向上的分布曲线，如图3所示。速度信号的变化曲线曲曲折折，与以往受统计理论影响，试验获得的数据我们都习惯将它们描绘成光滑曲线完全不同，弯曲复杂的曲线实际上包含了湍流运动的大量信息，湍流速度变化用传统思路来看是混乱、随机的，但引入分形的概念，这种随机混乱的程度可以用分数维来表示。利用“数盒子法”，得到网格边长ε与含有曲线的网格数N（ε）的双对数坐标图，求解湍流速度信号的分维数如图4所示。
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湍流速度沿着流向的发展，存在某一尺度范围的自相似性，在网格ε05～5mm范围内，流向速度在流向上的分维数D14723，回归相关系数r