侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

高功率碟片激光器射流冷却研究

2013-10-25 00:04
科技那回事
关注

  文章针对高功率碟片激光器的冷却,设计了两种液体射流冲击冷却方案:多孔阵列喷射和多导管阵列喷射。通过数值模型,对两种方案进行了对比分析,从中优选出多孔阵列喷射方案。并从喷孔直径、喷射距离和冷却水流量三个方面对该方案进行优化设计。结果表明:在现有水泵条件下,孔径为0.9mm,喷射距离为4mm,冷却水流量为9L/min的多孔阵列喷射冷却效果最佳。

  由于高功率碟片激光器解决了传统固体激光器的热透镜效应问题,即使在大功率下也能保持良好的光束质量,而且它的转换效率高,运行费用低,这些特点使得它在工业中得到了广泛应用。

  高功率激光器常用的冷却方法有:气体冷却、热电制冷、热管冷却、微通道冷却、液体射流冲击冷却。其中,液体射流冲击冷却效果最佳。

  1、几何模型

  根据激光器的性能要求,设计了多孔阵列喷射和多导管阵列喷射两种冷却方案,具体如下。

  多孔阵列喷射模型如图1所示。其中,外管外径为24mm,内径为22mm,长度为120mm;内管外径为14mm,内径为12mm;多孔阵列平板厚度为2mm;碟片直径为14mm,厚度为0.3mm;碟片焊接在铜片上,铜片直径为24mm,厚度为6mm;喷射距离为3mm;冷却水由内管进入,外管流出。

  

  图1 多孔阵列喷射模型图   图2 多孔阵列平板的截面图

  图2为孔阵列平板的截面图。其中,喷孔数目为7个,喷孔直径为1.3mm。六个喷孔中心分别位于一个正六边形的六个顶点上,还有一个位于正六边形的正中心,该正六边形外接圆直径为4.2mm。

  多导管阵列喷射模型图3所示。其中,外管、内管、碟片、铜片、喷射距离以及冷却水流量、温度等参数与多孔阵列喷射模型完全相同,且导管数目、导管中心位置与多孔阵列喷射模型中的喷孔数目和中心位置完全相同。

  

  图3 多导管阵列喷射模型图    图4  多导管阵列平板的截面图

  图4为多导管阵列平板的截面图。其中,七个导管的中心位置与多孔阵列喷射模型中的喷孔中心位置完全相同,导管内径为1.3mm,外径为1.6mm。

1  2  3  4  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号