激光介质温度场及应力场的流固耦合数值模拟

• 作者: 俞路 刘万发 刘易航 张威 桑凤亭 潘娜娜 潘艳秋 贾春燕
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光器 数值模拟 流固耦合 热变形
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 激光物理
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TN248.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201744.0801001

摘要

激光介质的热效应会导致固体激光器在工作过程中产生像差,造成激光光束质量下降,严重影响了固体激光器的发展与应用.以一种固体激光器用微通道双面冷却系统为研究对象,建立其三维物理模型,采用流固耦合方法模拟冷却系统的流场、温度场及介质应力场,并考察了流动雷诺数与Nd:YAG晶体薄片内部热流量对薄片热变形的影响.结果表明,冷却系统内流场对薄片温度场及应力场的影响不可忽略;薄片的最大Von Mises等效应力出现在边缘位置,且随着雷诺数的增大而减小;薄片的热变形因流动状态的变化而存在不同的分布形式;热流量只对薄片热变形的程度有影响,热流量越大,薄片的热变形越大.