冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析

郭建增; 邱雄飞; 王杰; 刘盛田; 颜飞雪; 王植杰

doi:10.3788/IRLA201847.1105006

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析

郭建增, 邱雄飞, 王杰, 刘盛田, 颜飞雪, 王植杰

文章导航 > 红外与激光工程 > 2018 > 47(11): 1105006-1105006(5)

郭建增, 邱雄飞, 王杰, 刘盛田, 颜飞雪, 王植杰. 冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105006-1105006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1105006

引用本文:

Guo Jianzeng, Qiu Xiongfei, Wang Jie, Liu Shengtian, Yan Feixue, Wang Zhijie. Compactness analysis of small scale DF laser with cooling gas ejector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1105006-1105006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1105006

Citation:

Guo Jianzeng, Qiu Xiongfei, Wang Jie, Liu Shengtian, Yan Feixue, Wang Zhijie. Compactness analysis of small scale DF laser with cooling gas ejector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1105006-1105006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1105006

冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析

doi: 10.3788/IRLA201847.1105006

1.
中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸 056027

基金项目:

国防科技基金

详细信息

作者简介:
郭建增(1965-),男,研究员,博士,主要从事高能激光技术方面的研究。Email:Guojianzeng718@126.com

中图分类号: TN248.5

Compactness analysis of small scale DF laser with cooling gas ejector

1.
The 718 th Research Institute of China Shipbuilding Industry Corporation,Handan 056027,China

摘要: 对影响冷气流引射式小型DF激光器紧凑度的主要因素进行了分析，以功率-气源体积比作为评价紧凑度的指标，在多种参数条件下对功率-气源体积比进行了计算，结果表明，随着激光器喷管列阵质量流面密度的增加，功率-气源体积比先增大后减小，并在喷管列阵质量流面密度约为3.3 gs-1cm-2时取得最大值；在激光尾气参数相同的情况下，提高引射喷管总压可获得更大的功率-气源体积比，但随着引射喷管总压的提高，引射喷管总压对功率-气源体积比的影响逐渐减弱；与氦气做引射工质相比，采用氮气和空气做引射工质可获得更大的功率-气源体积比。
- DF化学激光 /
- 压力恢复系统 /
- 引射器 /
- 紧凑度 /
- 体积规模
Abstract: Influence factors of compactness of DF laser with cooling gas ejector were analyzed. Ratio of Laser Power to Gas Source Volume(RPGV) was chosen as DF laser compactness evaluation index and was calculated at different conditions. According to the result, RPGV increases at first, and then decreases with increasing nozzle array mass flux. RPGV gets maximum value when nozzle array mass flux is about 3.3 gs-1cm-2. In the case of same laser effluent parameters, increasing ejector driving gas total pressure leads to a bigger RPGV, but its effect on RPGV gradually becomes weak. Compared with helium as ejector driving gas, adopting nitrogen and air as ejector driving gas leads to higher RPGV.
- DF chemical laser /
- pressure recovery system /
- ejector /
- compactness /
- volume scale

[1]	Gross R W F, Bott J F. Handbook of Chemical Lasers[M]. Beijing:Science Press, 1987. (in Chinese)
[2]	Acebal R, Marietta G A. Multi-stage steam ejector methodology:model development and application to high energy lasers[C]//18th Fluid Dynamics and Plasma Dynamics and Lasers Conference, AIAA, 1985:1601.
[3]	Emmanuel G. Optimum performance for a single stage gaseous ejector[J]. AIAA Journal, 1976, 14(9):1292-1296.
[4]	Ortwerth P J. On the rational design of compressible flow ejectors[C]//11th Fluid Dynamics and Plasma Dynamics Conference, AIAA, 1978:1217.
[5]	Tang Litie, Yu Zhichuang, Zhao Lezhi, et al. Total pressure losing of nozzles flow in DF/HF chemical laser by numerical simulation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5):1194-1197. (in Chinses)唐力铁, 于志闯, 赵乐至, 等. DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5):1194-1197.
[6]	Tang Litie, Li Yanna, Zhao Lezhi. Theoretical analysis of one dimensional gas dynamics of total pressure losses for combustion-driven continuous wave DF/HF chemical lasers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7):0705001. (in Chinese)唐力铁,李艳娜,赵乐至. 燃烧驱动CW DF/HF化学激光器总压损失的一维气体动力学理论分析[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7):0705001.
[7]	Xu Wanwu. Study of high performance, high compression ratio pressure recovery system for chemical laser[D]. Changsha:National University of Defense Technology, 2003. (in Chinese)徐万武. 高性能、大压缩比化学激光器压力恢复系统研究[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2003.
[8]	Qiu Xiongfei, Liu Shengtian, Guo Jianzeng, et al. Improving the efficiency of pressure recovery system by high-fin tube heat exchanger[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26(9):091011. (in Chinses)邱雄飞, 刘盛田, 郭建增, 等. 利用高翅管换热器提高压力恢复系统效率[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26(9):091011.
[9]	Liao Daxiong, Ren Zebin, Yu Yongsheng, et al. Design and experiment of constant-pressure mixing ejector[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18(5):728-732. (in Chinese)廖达雄, 任泽斌, 余永生, 等. 等压混合引射器设计与实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18(5):728-732.
[10]	Tong Jingshan. Fluid Thermodynamics-Basic Theory and Calculation[M]. Beijing:China Petrochemical Press, 2008. (in Chinese)童景山. 流体热物性学-基本理论与计算[M]. 北京:中国石化出版社, 2008.

[1]	朱子任, 白进周, 付景静, 苏新军, 叶静涵, 刘羽, 杨银辉, 黄文武, 李辉, 郑义军, 谭荣清. 紧凑型双路TEA CO₂激光器谐振腔热稳定性及补偿 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230020-1-20230020-10. doi: 10.3788/IRLA20230020
[2]	江宇宏, 何玉洋, 符永宏, 纪敬虎, 佟艳群. 激光清洗技术规模化应用发展现状（特邀） . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220753-1-20220753-8. doi: 10.3788/IRLA20220753
[3]	常琦, 侯天悦, 邓宇, 常洪祥, 龙金虎, 马鹏飞, 粟荣涛, 马阎星, 周朴. 基于二维光场计算的400束规模激光相干合成 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20220276-1-20220276-2. doi: 10.3788/IRLA20220276
[4]	廖兆琨, 王汉, 陈文, 孙鸣捷. 紧凑双光路单像素成像系统（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210723-1-20210723-7. doi: 10.3788/IRLA20210723
[5]	金鼎坚, 吴芳, 于坤, 李奇, 张宗贵, 张永军, 张文凯, 李勇志, 冀欣阳, 高宇, 李京, 龚建华. 机载激光雷达测深系统大规模应用测试与评估——以中国海岸带为例 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200317-20200317. doi: 10.3788/IRLA20200317
[6]	沈婧怡, 任维彬, 薛亚平, 曹赛男. TC4叶片裂纹及体积损伤激光修复工艺方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606008-0606008(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606008
[7]	李留成, 多丽萍, 周冬建, 王增强, 王元虎, 唐书凯. 基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805011-0805011(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
[8]	杨珍, 任晓明, 赵海涛, 刘现魁, 王杰, 郭建增. Lyot型双折射滤波片在DF化学激光器中的应用研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905006-0905006(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0905006
[9]	刘玉良, 梁万国, 周煌, 陈立元, 鲁国志. 基于Nd：YVO₄/PPMgOLN的532nm紧凑型阵列激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 605003-0605003(4). doi: 10.3788/IRLA201746.0605003
[10]	李留成, 多丽萍, 王元虎, 唐书凯, 于海军, 马艳华, 张治国, 金玉奇, 宫德宇. 用于化学激光器的腔增强吸收光谱测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239003-0239003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0239003
[11]	阮鹏, 潘其坤, 谢冀江, 刘春玲, 柴源. 非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 205004-0205004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0205004
[12]	霍娟, 李明飞, 杨然, 赵连洁, 张安宁, 莫小范. 基于单像素探测器的高灵敏度近红外成像系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 1-5. doi: 10.3788/IRLA201645.S104001
[13]	张威, 梁勖, 陶汝华, 方晓东. 用于制作FBG的紧凑型准分子激光器的研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 105001-0105001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0105001
[14]	唐力铁, 李艳娜, 赵乐至. 燃烧驱动CW DF/HF化学激光器总压损失的一维气体动力学理论分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 705001-0705001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0705001
[15]	吕佳博, 徐熙平, 才存良, 张少军. 基于光纤压力传感器的管道监控系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3343-3347.
[16]	阮鹏, 谢冀江, 潘其坤, 王春锐, 刘春玲, 柴源. 放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3554-3558.
[17]	唐君, 李伟, 徐轩彬. 一种星敏感器光学系统标定与引建的新方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1610-1615.
[18]	潘其坤, 谢京江, 谢冀江, 张来明, 阮鹏, 杨贵龙, 郭劲. 非链式脉冲DF激光器增益分布特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 360-364.
[19]	邹前进, 陈前荣, 王敏, 袁圣付. 连续波DF激光器光腔温度和相对粒子数范围估算 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3320-3324.
[20]	唐力铁, 于志闯, 赵乐至, 尹飞, 郭士波, 谈斌. DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1194-1197.

点击查看大图

计量

文章访问数: 427
HTML全文浏览量: 62
PDF下载量: 26
被引次数: 0

冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析

doi: 10.3788/IRLA201847.1105006

1. 中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸 056027

作者简介:
郭建增(1965-),男,研究员,博士,主要从事高能激光技术方面的研究。Email:Guojianzeng718@126.com

收稿日期: 2018-06-05
修回日期: 2018-07-11
刊出日期: 2018-11-25

基金项目:

国防科技基金

中图分类号: TN248.5

关键词:

摘要: 对影响冷气流引射式小型DF激光器紧凑度的主要因素进行了分析，以功率-气源体积比作为评价紧凑度的指标，在多种参数条件下对功率-气源体积比进行了计算，结果表明，随着激光器喷管列阵质量流面密度的增加，功率-气源体积比先增大后减小，并在喷管列阵质量流面密度约为3.3 gs-1cm-2时取得最大值；在激光尾气参数相同的情况下，提高引射喷管总压可获得更大的功率-气源体积比，但随着引射喷管总压的提高，引射喷管总压对功率-气源体积比的影响逐渐减弱；与氦气做引射工质相比，采用氮气和空气做引射工质可获得更大的功率-气源体积比。