明渠湍流在工程應用領域是一種重要流動形態，研究發現湍流是一系列有組織的流動結構即相關結構如條帶結構、猝發現象、流向渦、橫向渦等，正是此相干結構，承載動能的產生、維持及質量、能量、熱量的傳輸。
在對各種相干結構的運動模式、湍流中的動力學作用機制及主因分析，能量傳遞機制研究中，需使用高頻PIV系統進行測量并得到二維流場時間序列，再結合統計學方法，得到湍流相干結構流動模式及流動模式與廣義能量之間的關系。
清華大學在研究二維明渠紊流實驗中，應用高頻PIV研究渦結構特征，分析各種相干結構流動模式在明渠湍流中的重要性以及相互關系。
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