中国船舶集团有限公司 第七一八研究所，河北 邯郸 056027
为了研究直排型扩压器的压力恢复能力，设计了一套可模拟不同背压环境的扩压器装置。在扩压器平直段后接入电动闸板阀，通过调节气流的流通面积模拟不同的背压环境。考虑到闸板阀前平直段对扩压器工作性能的影响，建立了扩压器流场的仿真分析模型，得到了加入闸板阀的扩压器装置的流场，进行了扩压器平直段的优化设计，并开展了验证试验。结果表明，仿真分析与实验结果符合得较好，平直段设计合理时，采用闸板阀模拟不同背压环境的方式是可行的，直排型扩压器的恢复压力测试结果稳定可靠。
化学激光器 扩压器 恢复压力 总压 背压 chemical laser diffuser recovery pressure total pressure background pressure 强激光与粒子束
2020, 32(7): 071003
1 中国船舶重工集团公司 第七一八研究所, 河北 邯郸 05602
2 中国船舶重工集团公司 第七一八研究所, 河北 邯郸 056027
增益发生器是影响高能氟化氘(DF)化学激光器恢复压力的核心组件, 采用传统增益发生器的DF激光器尾气恢复压力约为6.7 kPa。设计了一种紧凑化TRIP型增益发生器, 突破了高腔压运转、主气流气幕和激射腔边壁回流抑制等关键技术, 实现了DF激光器尾气恢复压力的大幅提高。实验结果表明, 在面积比流量为1.3~3.3 g·s-1·cm-2的范围内, 随着增益发生器面积比流量的提高, 激光器尾气恢复压力有效提高, 面积比功率持续增加; 在面积比流量为3.3 g·s-1·cm-2条件下, DF激光器可以实现26.7 kPa背压(海拔10 km大气压)下的高效运行。
氟化氘增益发生器 高恢复压力 主气流气幕 回流抑制 deuterium fluoride gain generator assembly high recovered pressure primary stream curtain restraint to regurgitant stream 强激光与粒子束
2018, 30(11): 111004
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 g·s-1·cm-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 DF chemical laser pressure recovery system ejector compactness volume scale 红外与激光工程
2018, 47(11): 1105006
中国船舶重工集团公司 第七一八研究所, 河北 邯郸 056027
建立了DF化学激光器压力恢复系统扩压器的流场仿真模型, 对扩压器流场结构进行了仿真分析。结果显示, 扩压器超扩段长度为1310 mm时, 激光器可工作压力为7.18 kPa。增加超扩段长度至1810 mm, 激光器的可工作压力上升至8.25 kPa; 插入2片楔形叶片, 激光器的可工作压力提升至8.52 kPa。适当增加超扩段长度和插入叶片的方式可在一定范围内提高激光器的工作压力, 研究结果对于化学激光器扩压器的设计与优化具有重要的参考价值。
流场仿真 化学激光器 扩压器 flow field’s simulation chemical laser diffuser 强激光与粒子束
2018, 30(10): 101002
中国船舶重工集团公司第七一八研究所, 河北 邯郸 056027
为了评价化学激光器增益发生器模块的性能, 采用变耦合率法对化学激光器的小信号增益系数进行了研究。实验中采用的稳定光学谐振腔由2块全反射平面镜、1块全反射凹面镜及1块输出耦合镜组成。将测量结果中存在的饱和光强、非输出损耗和小信号增益的三元拟合问题转化为二元数值问题。通过数值拟合得到了满足工程需求的数据结果, 并对该结果进行了误差分析。应用数学方差分析发现平均值二对应的拟合曲线与实验测量结果符合得更好, 化学激光器的输出功率存在极大值。
变耦合率法 小信号增益 化学激光 数值拟合 variable output coupling method small signal gain chemical laser numerical fitting
