案例研究 | 學術研究 / PIV 流體力學
大學燃燒實驗室
PIV 湍流流場量測
📍 陽明交通大學機械系
🔬 DITECT HAS-EX 導入
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🔬 DITECT HAS-EX 導入
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研究背景
陽明交通大學機械工程系燃燒與能源實驗室，長期從事湍流燃燒流場量測研究，主要應用於潔淨燃燒技術與低碳排放引擎設計。原有設備為傳統 CCD 相機，最高 30 fps，無法捕捉高頻湍流結構（頻率 > 1 kHz）的動態演化過程。
需求與挑戰
- 需要捕捉 fps 的燃燒流場瞬態結構
- PIV 量測需要 2 MP 以上解析度以確保向量場密度
- 燃燒室環境高溫（最高 800°C），設備需在外部安全距離操作
- 預算有限，需在解析度與幀率間取得最佳平衡
解決方案
東茂科技推薦 DITECT HAS-EX（5,000 fps @1 MP；1,000 fps @2 MP）並提供以下整合建議：
- 雙幀模式（Dual Frame）搭配 Nd:YAG 雙脈衝雷射，實現 2 μs 幀間隔
- Scheimpflug 鏡頭座架，補正斜角拍攝造成的像差
- 光纖傳輸觸發訊號，確保設備遠離高溫量測點
- LaVision DaVis 軟體整合，自動化向量計算流程
成果
| 量測指標 | 導入前（CCD） | 導入後（DITECT HAS-EX） |
|---|---|---|
| 最高拍攝幀率 | 30 fps | 5,000 fps |
| 可捕捉湍流頻率 | < 15 Hz | < 2,500 Hz |
| 向量場密度 | 32×32 查詢視窗 | 16×16 查詢視窗（密度 4 倍） |
| 每組量測耗時 | 40 分鐘 | 15 分鐘（縮短 62%） |
「DITECT 的幀率讓我們首次直接觀測到燃燒室內的渦旋生成與破碎過程，這個發現直接促成了兩篇 SCI 論文。東茂科技的工程師對 PIV 光路設計非常熟悉，節省了我們大量時間。」
想了解更多？歡迎聯絡東茂儀器科技，工程師將提供專業報價與技術支援。