将基于周期性温度激励的主动控制技术引入“混合型气动CO2激光器(MGDL)”研究, 通过数值计算深入研究了周期性温度激励对MGDL主/副气流混合特性及小信号增益系数的影响。研究结果表明: 与未施加周期性温度激励的情形相比, 在MGDL副喷管出口位置施加特定幅值及特定频率的周期性温度激励后, 可以显著增强主/副气流的混合效果并大幅提高混合喷管中的小信号增益系数。激励幅值和激励频率对主/副气流混合特性及小信号增益系数有重要影响: 随着激励幅值的增加, 小信号增益系数先增大后减小; 在混合喷管下游区域, 文中所选的六种激励频率条件下获得的小信号增益系数均高于未施加周期性温度激励时的情形; 随着激励频率的增加, 主/副气流的混合效果越来越好, 但当激励频率增加到一定值后, 主/副气流的混合效果不再发生变化。

传统的气动CO2 激光器计算方法一直基于弛豫动力学, 本文将混合型气动CO2 激光器(简称MGDL)主喷管中的能量转移过程当作化学反应来处理, 采用化学反应动力学的方法对N2(v=1)振动能级的冻结效率进行了研究。根据文献中给出的正向反应速率常数, 求解了逆向反应速率常数。研究了N2(v=1)分子在MGDL 主喷管中的分布及总压和含水量对N2(v=1)振动能级冻结效率的影响。计算结果表明：N2(v=1)分子质量分数的减少主要发生在喷管喉部及其附近区域；与不含水的情形相比较, 含水时N2(v=1)振动能级的冻结效率明显降低；总压升高时, N2(v=1)振动能级的冻结效率下降, 但下降幅度很小；相比较, 随着含水量的增加, N2(v=1)振动能级的冻结效率下降较快。