國家實驗室聯合中科君達視界實現PIV-PLIF耦合測量技術突破——千眼狼高速攝像機助力揭示燃燒火焰流動與化學反應耦合機制

   近日，某國家實驗室攜手中科君達視界，成功構建并驗證了一套基于10 kHz高速粒子圖像測速（PIV）與平面激光誘導熒光（PLIF）同步耦合測量的先進燃燒診斷平臺。

   該系統以“千眼狼”高速攝像機為核心采集設備，首次在實驗尺度上實現了火焰流場結構與化學反應區在同一時空平面上的高精度、高頻率同步成像，標志著我國在湍流燃燒基礎研究與先進診斷技術領域取得關鍵進展。

   在新能源動力系統研發與清潔燃燒技術攻關中，火焰穩定性、燃燒效率及污染物生成機制高度依賴于流動結構與化學反應之間的動態耦合關系。傳統實驗手段受限于單一物理量測量，難以捕捉二者瞬態交互過程。

   針對這一痛點，國家實驗室科研團隊聯合中科君達視界，集成PIV與PLIF兩大光學診斷技術，通過高精度光路耦合與時序同步控制，實現了PIV與PLIF數據在時間與空間上的嚴格對齊，通過千眼狼高速攝像機S1310M及耦合像增強器的應用，保障了在10 kHz高頻采集下仍能獲得清晰的粒子圖像與熒光信號。此外，通過激光能量脈動修正與片光能量分布修正，提升了PLIF熒光圖像數據的可靠性、可比性、準確性。

   實驗結果表明，耦合后的數據可直觀呈現火焰鋒面形態與局部渦結構的同步演變關系。

   增強了研究人員對燃燒過程中流動反應互作機制的認識。該成果不僅為燃燒基礎研究提供了先進技術方法支撐，也為新能源動力裝置的設計與優化提供了實驗依據。

   此次PIV-PLIF耦合測量技術的應用，體現了國家實驗室在高端實驗系統集成方面的引領作用，也展示了中科君達視界在高端光學成像與測量設備領域的自主研發能力。該PIV-PLIF耦合測量平臺的成功應用，將為航空發動機、燃氣輪機、氫能燃燒器等重大裝備的燃燒優化設計提供重要實驗數據支撐。