流体直接冷却薄板条介质温度及应力的解析表达

发布时间：2017-06-20 08:00

  本文关键词：流体直接冷却薄板条介质温度及应力的解析表达，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于对流传热和热传导原理,建立了流体直接冷却均匀抽运薄板条激光工作介质的热效应分析模型,采用平面应力近似和最小功原理,得到了板条工作介质内部温度分布和应力分布的解析表达式.研究了不同流道厚度时对流热交换系数和冷却液温升与流体流速的关系,分析了流道厚度对工作介质的温度分布和应力分布的影响规律,讨论了之字形和直通光路时,热致波前畸变随产热功率的变化趋势.结果表明:层流和湍流时,较厚的流道可以实现更好的热管理效率;增益介质中的热分布关于中心平面对称,纵向最大温升出现在出水口端,最大应力畸变集中在板条两端及其侧边;流道厚度较大时,工作介质更易形成一维的温度梯度,产生的应力更小;之字形光路可以明显缓解热光效应导致的波前畸变.
【作者单位】： 四川大学电子信息学院;
【关键词】： 流体直接冷却薄板条激光器 温度分布 应力分布 总光程差
【基金】：国家自然科学基金重大项目(批准号:60890200) 国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号:10976017,61505129)资助的课题~~
【分类号】：TN248
【正文快照】： 1 引言 激光器运转时, 不均匀抽运和冷却使得激光工作介质内存在温度梯度, 产生热应力 [1,2], 导致应力双折射 [3] 和热透镜效应 [4], 对激光器的性能造成严重影响 [5 7], 大的热应力甚至会导致增益介质破裂, 成为实现高平均功率、高光束质量和高效率激光输出的主要障碍. 提

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本文编号：464908