軸快流CO2激光器中渦輪風機的數(shù)值模擬.pdf

1、長期以來,軸快流CO2激光器作為高功率激光加工工業(yè)領域的主要應用光源,一直保持著不斷地向更高功率和更緊湊體積的趨勢發(fā)展。
　　在軸快流CO2激光器中,風機對氣體流動方式起了決定性作用,進而影響放電管內(nèi)的流場分布、放電效率、激光功率和光束質(zhì)量等。因此,對軸快流CO2激光器中風機的研究對于整個激光器系統(tǒng)的設計與優(yōu)化有著很大的必要性。
　　本論文針對應用于軸快流CO2激光器中的一種渦輪風機作了深入研究,主要工作包括以下幾個方面:<

2、br>　　(1)根據(jù)軸快流CO2激光器的整體結構以及氣體流動特征,對風機相應必須實現(xiàn)的條件要求進行了分析,并對不同類別風機的特點進行了對比分析,從而對風機進行了選型和確認,最終確定了流量大、轉速高、壓比大的渦輪風機是滿足軸快流CO2激光器的最佳選擇。
　　(2)針對已選擇的風機類別及其特征,根據(jù)流體動力學(簡稱CFD)的相關原理知識和計算方法,應用Fluent軟件包作為計算工具進行了三維數(shù)值模擬,得到風機內(nèi)部流場的詳細分布狀況。<

3、br>　　(3)在上述工作的基礎上,對風機的運行條件以及出口區(qū)域結構進行調(diào)整,并將計算結果對比分析,得出了風機工作性能與運行條件或出口區(qū)域結構之間的變化關系。
　　本文通過對應用于軸快流CO2激光器中的一種風機進行數(shù)值模擬研究,得到了該風機內(nèi)部流場的具體分布狀況,以及流場分布狀況與運行條件、出口結構的關系,對于實現(xiàn)該類風機的自主設計優(yōu)化以及激光器的整體設計提供了理論指導,為高功率、高穩(wěn)定性、高光束質(zhì)量軸快流CO2激光器的進一步發(fā)展