以非接觸式高速成像技術(shù),賦能低溫流體動(dòng)力學(xué)研究
在航空安全領(lǐng)域,液滴結(jié)冰現(xiàn)象的研究至關(guān)重要,尤其是飛機(jī)機(jī)翼表面結(jié)冰可能導(dǎo)致氣動(dòng)性能急劇下降。2024年12月,四川民航飛行學(xué)院引入格物優(yōu)信高溫微距紅外熱像儀,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)液滴結(jié)冰過程中冷凝管溫度分布的實(shí)時(shí)觀測與精準(zhǔn)分析。這一技術(shù)的應(yīng)用,不僅為航空安全研究提供了新工具,更展現(xiàn)了紅外熱成像技術(shù)在微觀熱力學(xué)領(lǐng)域的強(qiáng)大潛力。
技術(shù)優(yōu)勢:非制冷高速成像與微距測溫的結(jié)合
液滴結(jié)冰過程具有瞬時(shí)性和微觀性兩大特點(diǎn)。傳統(tǒng)測溫手段(如熱電偶)因接觸式測量的局限性,難以捕捉毫秒級(jí)的溫度變化,且可能干擾實(shí)驗(yàn)環(huán)境。格物優(yōu)信高溫微距紅外熱像儀憑借以下核心優(yōu)勢,成為理想選擇:
125Hz超高幀率與4ms快速響應(yīng):設(shè)備可在極短時(shí)間內(nèi)捕捉動(dòng)態(tài)溫度場,避免高速結(jié)冰過程導(dǎo)致的圖像拖影問題,確保每一幀數(shù)據(jù)的清晰度和準(zhǔn)確性。
微米級(jí)分辨率與微距測溫:針對(duì)毫米級(jí)甚至更小的液滴目標(biāo),熱像儀搭載微距鏡頭,可近距離觀測表面溫度分布,最小測溫區(qū)域達(dá)微米級(jí)別,滿足科研對(duì)空間分辨率的嚴(yán)苛需求。
寬溫域覆蓋與高溫抑制算法:即便在極端低溫或高溫場景下,設(shè)備通過自研算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測溫,誤差控制在更高,確保數(shù)據(jù)可靠性。
科研專用軟件:從數(shù)據(jù)采集到智能分析的全鏈路支持
格物優(yōu)信配套的IRStudio科研分析軟件,為液滴結(jié)冰實(shí)驗(yàn)提供了深度支持:
逐幀對(duì)比與動(dòng)態(tài)追蹤:軟件支持對(duì)結(jié)冰全過程的逐幀回放與溫度曲線繪制,幫助科研人員定位關(guān)鍵相變節(jié)點(diǎn)(如過冷液滴的瞬時(shí)凝固)。
多維數(shù)據(jù)交叉對(duì)比:通過多幀數(shù)據(jù)疊加,生成液滴表面及冷凝管的熱分布模型,直觀展示溫度梯度與冰晶生長方向的關(guān)系。
應(yīng)用案例:從實(shí)驗(yàn)室到航空安全的跨越
格物優(yōu)信某客戶研究室的實(shí)驗(yàn)中,研究人員利用該設(shè)備觀測到液滴在冷凝管壁的異質(zhì)成核過程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,結(jié)冰初期液滴邊緣溫度驟降速度比中心快30%,這一發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化防冰涂層設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵依據(jù)。類似技術(shù)還可擴(kuò)展至液滴蒸發(fā)、電點(diǎn)火模式下的多尺度物理特性分析,例如復(fù)旦大學(xué)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油霧化研究中也可以采用同類設(shè)備。
行業(yè)展望:紅外熱成像技術(shù)的未來角色
隨著航空、能源領(lǐng)域?qū)ξ⒂^熱力學(xué)研究的深入,格物優(yōu)信高溫微距紅外熱像儀憑借其“高速+微距+智能”的特性,將持續(xù)推動(dòng)科研與工業(yè)應(yīng)用的邊界拓展。未來,結(jié)合人工智能算法,設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)預(yù)測與自適應(yīng)調(diào)控,為航空安全保駕護(hù)航。







