国家实验室联合中科君达视界实现PIV-PLIF耦合测量技术突破——千眼狼高速摄像机助力揭示燃烧火焰流动与化学反应耦合机制

   近日，某国家实验室携手中科君达视界，成功构建并验证了一套基于10 kHz高速粒子图像测速（PIV）与平面激光诱导荧光（PLIF）同步耦合测量的先进燃烧诊断平台。

   该系统以“千眼狼”高速摄像机为核心采集设备，首次在实验尺度上实现了火焰流场结构与化学反应区在同一时空平面上的高精度、高频率同步成像，标志着我国在湍流燃烧基础研究与先进诊断技术领域取得关键进展。

   在新能源动力系统研发与清洁燃烧技术攻关中，火焰稳定性、燃烧效率及污染物生成机制高度依赖于流动结构与化学反应之间的动态耦合关系。传统实验手段受限于单一物理量测量，难以捕捉二者瞬态交互过程。

   针对这一痛点，国家实验室科研团队联合中科君达视界，集成PIV与PLIF两大光学诊断技术，通过高精度光路耦合与时序同步控制，实现了PIV与PLIF数据在时间与空间上的严格对齐，通过千眼狼高速摄像机S1310M及耦合像增强器的应用，保障了在10 kHz高频采集下仍能获得清晰的粒子图像与荧光信号。此外，通过激光能量脉动修正与片光能量分布修正，提升了PLIF荧光图像数据的可靠性、可比性、准确性。

   实验结果表明，耦合后的数据可直观呈现火焰锋面形态与局部涡结构的同步演变关系。

   增强了研究人员对燃烧过程中流动反应互作机制的认识。该成果不仅为燃烧基础研究提供了先进技术方法支撑，也为新能源动力装置的设计与优化提供了实验依据。

   此次PIV-PLIF耦合测量技术的应用，体现了国家实验室在高端实验系统集成方面的引领作用，也展示了中科君达视界在高端光学成像与测量设备领域的自主研发能力。该PIV-PLIF耦合测量平台的成功应用，将为航空发动机、燃气轮机、氢能燃烧器等重大装备的燃烧优化设计提供重要实验数据支撑。