海洋湍流混合是控制大洋环流的重要因素,波浪在上层海洋混合中起重要作用,波-湍相互作用是非破碎波浪致湍流混合的重要机制。我们基于风-浪-流多功能实验水槽开展实验,利用ADV（Acoustic Doppler Velocimeter）和PIV（Particle Image Velocimetry）测量了水体速度脉动,希望阐明波-湍相互作用的强度和机理。本文主要分析单纯格栅振动产生湍流实验获取的部分PIV数据,聚焦于PIV影像亚像素匹配精度、PIV使用过程中粒子浓度、直径和每对照片的时间间隔对测量结果的影响,以及格栅振动产生湍流的基本特征等问题。利用计算机仿真粒子图像精确控制仿真粒子亚像素位移,讨论了不同窗口下二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法的匹配精度以及粒子浓度和大小的影响。针对粒子均匀移动的理想情况,发现二次多项式曲面拟合法的匹配精度随匹配窗口的增大而提高,而基于梯度亚像素位移算法的匹配精度几乎不随匹配窗口的增大而改变,在匹配窗口为16×16、32×32、64×64时,两种亚像素算法的匹配精度均在0.1个像素内。针对理想旋涡的粒子图像,在匹配窗口为16×16的情况下,两种匹配方法均能很好的表征涡旋流场,其平均绝对误差也均在0.1个像素之内。粒子浓度和大小对PIV测量结果有重要影响,匹配窗口越大,最合适的粒子浓度范围就越大,这与不同匹配窗口包含的粒子图像灰度值信息量不同有关。在粒子大小方面,两种亚像素算法的结果均表明,粒子直径为3个像素时误差较小,表明PIV实际使用时,选择大小为3个像素的粒子为宜。针对水槽中格栅振动产生湍流实验的PIV数据,本论文主要分析了每对照片时间间隔?t为5000、8000、12000us的三组数据（采样频率14.5Hz,每组数据500对照片）以及时间间隔?t为5000us的长时间序列（采样频率6.0Hz,共采样600s）,评估了两种亚像素位移匹配算法在实际PIV影像分析中的应用效果,比较了PIV每对照片不同时间间隔的影响,分析了水槽中格栅振动湍流的基本特征。在匹配窗口为64×64情况下,比较了二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法得到的亚像素匹配结果,发现前者得到的格栅湍流更趋向于正态分布,而后者呈现更为明显的束状分布,因而我们认为针对格栅振动湍流的PIV数据,二次多项式曲面拟合法所得结果更为合理。利用二次多项式曲面拟合法,得到了不同Δt情况下的湍流场,从瞬时流场中能够看到不同尺度的涡旋存在,时间平均流场均表现为在整个测量区域上的逆时针涡旋。在相同Δt情况下,水平流速U和垂直流速W的概率分布略有差别,但基本符合高斯分布,而且随着Δt的增加,流速分布特征与正态分布的符合程度越来越好,流速的束状分布特征也越来越不明显。格栅振动产生湍流的流速频率谱基本符合Kolmogorov理论的-5/3次方幂律,只是垂直流速W的频谱在3Hz处出现明显峰值。当Δt为8000us、12000us时,垂直流速和水平流速沿垂直方向和水平方向的平均波数谱均较为符合Kolmogorov理论的-5/3次方幂律。针对湍流的均匀各向同性特征,不同的Δt时,所得均方根速度以及W_rms/U_rms的量值和空间分布有所差异。以30%作为湍流均匀和各向同性特征的度量,即当均方根速度介于其空间平均值的0.7-1.3之间时,该区域视为湍流特征近似均匀区域,当W_rms/U_rms介于0.7和1.3之间时,该区域视为近似各向同性区域,分析表明在测量区域内,有超过90%的区域,格栅振动产生的湍流在空间分布上具有近似均匀各向同性特征。时间间隔?t为5000us的长时间序列分析结果表明,水槽中格栅振动产生的湍流具有明显的长周期变化,在600秒的观测时段内,湍动能变化显著,其平均值为2.28（88）²/²,最大值可达10.16（88）²/²,最小值为0.45（88）²/²,最大值与最小值之间差别达20倍以上。