近期，由香港理工大学与上海交通大学联合主办的 “Carbon-Free Energy Utilisation Empowered by AI” 国际学术会议在香港举行。，针对氢能、氨能等零碳燃料的非稳态燃烧研究成为核心议题。
作为一家专注高速摄像机与粒子图像测速（PIV）系统的厂商，中科君达视界携核心产品参与本次会议，与来自燃烧、能源动力、航空航天等领域的专家共同探讨相关议题。
一、零碳燃烧研究的核心挑战：流动与化学反应强耦合
氢气与氨燃料具有火焰传播速度高、不稳定性强、热声耦合敏感、化学反应时间尺度短，单一物理量测量难以揭示真实燃烧机理。粒子图像测速（PIV）系统可以获取高分辨率速度场，PLIF技术可表征OH等关键自由基分布，但若不同步测量，则难以建立流动结构与反应区演化之间的直接联系。
二、基于10 kHz高速PIV-PLIF同步耦合系统的技术实践
千眼狼10 kHz高速PIV-PLIF同步耦合测量系统解决了复杂燃烧场中流动结构与化学反应区强耦合测量的需求。该系统具备下列特征：
10 kHz高频同步采集：采用Revealer高速摄像机作为核心采集端，不仅能捕捉微秒级的涡流演化，更能通过PIV-PLIF耦合技术，在同一时间、同一物理共面上获取速度场与自由基分布。
物理信息的精准重构：针对AI建模所需的“物理信息神经网络（PINNs）”，千眼狼高速PIV-PLIF同步耦合测量系统通过10 kHz的高采样率，提供了具有时序连续性的高质量数据集，这是训练高精度燃烧预测模型的基石。
全链路精度控制：包含激光能量脉动修正、图像坐标配准及畸变校正，确保了数据的绝对物理真实性。
图 PIV-PLIF耦合前
图 PIV-PLIF耦合后
三、面向零碳燃烧机理研究的PIV系统选型与配置建议
在千眼狼工程师们与专家学者交流过程中，多个团队提出类似问题：如何选择一款合适的用于燃烧火焰研究的PIV系统？结合实际工程经验与科研趋势，建议关注以下几个方面：
高时间分辨率能力：采集帧率建议不低于5 kHz，针对氨燃烧与热声研究，优选10 kHz级及以上高速摄像机，如千眼狼S1315、S1310高速摄像机、NEO高速摄像机。同时高速摄像机需支持双帧PIV曝光，保障解析精度。
多系统同步能力：支持PIV与PLIF同步扩展，具备ns级触发控制接口，支持接入压力传感器与其他诊断设备。
高信噪比成像能力：采集端高速摄像机需具备高灵敏度CMOS、低读出噪声特征，支持适配窄带滤光片与像增强器模块。
数据处理与校正能力：需支持PLIF激光能量脉动修正，支持PLIF片光能量分布修正。
图 千眼狼PIV-PLIF同步耦合系统
四、实验设备决定研究深度
“Carbon-Free Energy Utilisation Empowered by AI” 国际学术会议指明了零碳燃烧研究的技术趋势：更高时间分辨率，更复杂多物理场耦合及更严格的数据同步要求。这一趋势下，高速摄像机不再是成像工具，而是高频瞬态物理过程捕捉的核心设备，粒子图像测速（PIV）系统、平面激光诱导荧光（PLIF）系统也不再是单一的速度场、浓度场测量手段，而是燃烧流体力学研究的基础平台。
对于正在或即将开展氢能、氨能燃料或燃气轮机燃烧研究的实验而言，构建高频PIV-PLIF同步耦合测量系统，将直接决定实验精度与研究结论的可靠性，而结合核心高速摄像机设备的千眼狼粒子图像测速（PIV）-平面激光诱导荧光（PLIF）同步耦合系统无疑是科研领域的专业选择。
