“浑水水力分离清水装置”(文中简称为“装置”)是新疆农业大学水利与土木工程学院水力学教研室课题组成员研制出的一种新型的净水装置。该“装置”仅依靠动态浑水自身水力作用分离出清水，分离出的泥沙都由自身水力作用排除，而无须施加任何其它动力和化学药剂，其装置结构简单，造价低廉，运行费用低，改变了传统的自来水加药处理泥沙的方式，极大地改善了水质，对人体健康和周边环境都非常有利。对解决我区沿多沙河流地区居住分散的农牧区群众生活用水困难的问题以及为喷、滴灌等先进节水技术在我区的推广应用有着广阔的前景。 本文主要是通过物理模型实验，利用PIV粒子成像测速仪，对该“装置”中的清水流场进行测试研究，通过PIV专用的Insight3.3软件和Tecplot图像处理软件处理、分析实验数据。然后，根据分析结果，输出速度矢量分布图、流线图、涡量场图等来反映流场的实际流动情况，从而获取该“装置”内清水水流的流速场、涡流场和涡流结构，得出流场分布规律。为探明“装置”的水沙分离机理提供了依据，并为流场的数值模拟提供参考和验证依据。本文通过物理模型实验研究，综合微观分析结果和宏观分析结果，得出“装置”内清水流场的分布规律： (1)利用PW技术，对该“装置”清水流场进行测试，根据分析结果发现，在稍稍偏离“装置”中心处沿水深方向有一明显的旋涡，结合Tecplot的动画跟踪演示，发现该涡带绕“装置”中心偏心旋转，旋涡的旋转方向与水流方向同向。 (2)“装置”内的流体作旋转运动，推导出了“装置”内旋转流体的能量方程。 (3)实验结果表明：“装置”内的流动是典型的三维非轴对称流场，其中的切向流速分布规律服从强迫涡运动所遵循的规律，即u_θ=cr~n，(n＞0，r＞1)。从轴向流速分布图可以看出，“装置”内形成一内侧向下，外侧向上的环形流动。