气动激光器论文_翟小飞

导读:本文包含了气动激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激光器,喷管,增益,激光,信号,数值,混合型。

气动激光器论文文献综述

翟小飞[1](2015)在《混合型气动CO_2激光器喷管/光腔流场特性及小信号增益特性研究》一文中研究指出针对混合型气动CO_2激光器(简称MGDL)在单兵战术激光武器及激光推进领域的应用需求,本文深入细致地研究了多种类型的混合型气动CO_2激光器喷管及光腔流场特性及小信号增益特性。采用高速纹影实验与数值模拟相结合的方法,研究了基于筛形喷管的混合型气动CO_2激光器光腔中的基本流场特性。研究了纯氮气条件下混合型气动CO_2激光器主喷管中氮气振动能冻结效率的分布规律,并研究了主喷管入口总温和总压对氮气振动能冻结效率的影响。在此基础上,进一步研究了燃烧驱动混合型气动CO_2激光器主喷管中氮气振动能冻结效率的分布特性,并研究了CO_2及H2O含量、主喷管型面等对氮气振动能冻结效率的影响。针对某一特定结构参数的喷管和特定的工作参数,研究了基于筛形喷管的混合型气动CO_2激光器光腔中的小信号增益分布规律。在此基础上,深入研究了主喷管入口总温、主喷管面积比、副喷管入口总温、CO_2含量、H2O含量、主/副喷管扩张段半锥角、催化剂种类(H2O或He)对光腔中小信号增益系数的影响规律及影响机制。研究了基于“主喷管喉部喷射副气流”喷管构型的混合型气动CO_2激光器主/副喷管的流场特性、小信号增益系数在主喷管扩张段及主喷管出口截面的分布规律。此外,详细研究了主喷管面积比、副喷管入口总压、副气流喷射位置、主/副喷管入口总温对基于“主喷管喉部喷射副气流”喷管构型的混合型气动CO_2激光器小信号增益系数的影响规律及影响机制。最后,对基于筛形喷管的混合型气动CO_2激光器及基于“主喷管喉部喷射副气流”喷管构型的混合型气动CO_2激光器进行了比较。结果表明:采用“主喷管喉部喷射副气流”喷管构型时,获得的小信号增益系数峰值比采用筛形喷管时高,然而,其小信号增益系数分布的均匀性不如采用筛形喷管时好。首次将基于周期性温度激励的主动控制技术引入混合型气动CO_2激光器研究,研究了采用周期性温度激励时混合型气动CO_2激光器的混合特性、流场特性及小信号增益分布特性。在此基础上,详细研究了激励幅值、激励频率及激励施加位置对主/副气流混合特性及激光器小信号增益特性的影响。研究结果表明:在副喷管出口平面施加特定频率及特定幅值的周期性温度激励后,可以显着增强主/副气流的混合效果并提高混合喷管中的小信号增益系数;为了在混合喷管出口处获得最大小信号增益系数,激励频率和激励幅值均存在一个最佳值;与周期性温度激励施加在副喷管出口的情形相比,当周期性温度激励施加在主喷管出口时,主/副气流的混合效果变差,小信号增益系数也明显降低。设计了燃烧驱动混合型气动CO_2激光器的高温氮气发生器方案,包括:(1)选取合适的燃料和氧化剂组合;(2)设计了液态N_2O供应系统;(3)设计了基于N_2O/C_7H_8的单喷嘴高温氮气发生器。通过液态N_2O供应系统试验,研究了该供应系统的供应特性。试验结果表明:设计的液态N_2O供应系统能够实现N_2O的液态供应,且供应系统的流量稳定。通过对基于N_2O/C_7H_8的单喷嘴氮气发生器的点火试验,研究了N_2O和C_7H_8在多种富燃工况下的点火和燃烧性能。试验结果表明:当选取合适的点火时序时,N_2O/C_7H_8在设计的多种富燃工况下均能成功点火,且燃烧稳定性较好。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-03-01)

何刚[2](2013)在《基于OpenFOAM的气动激光器喷管非平衡流数值仿真平台开发及应用研究》一文中研究指出近年来气动CO2激光器由于在激光推进和小型化高功率激光器等领域有了新的应用前景而重新受到关注。本文针对研制高性能气动CO2激光器的需求,开发了激光器喷管非平衡流的数值仿真平台,并进行了相关的应用研究。对Open FOAM没有提供的输运模型和湍流模型进行了底层开发,在此基础上编写了预混/混合型气动CO2激光器喷管非平衡流的求解器及相应的前后处理程序,建立起完善的数值仿真平台。首先从耦合弛豫动力学的流体控制方程组出发,推导了影响弛豫过程的特征量,通过对预混型气动CO2激光器喷管内的流动参数、振动参数以及特征量的深入分析,揭示了喷管的“宏观”小信号增益参数与“微观”的流动和弛豫过程的关系:流动参数的分布决定了各个过程弛豫时间的分布,进而影响了平均振动量子数空间变化率的分布,从而改变了弛豫过程;弛豫过程反过来通过向平动转移能量而对流动过程施加影响。在此工作基础上研究了喷管的宏观工作参数通过影响喷管内“微观”弛豫过程进而改变喷管“宏观”增益场性能的影响机制,提出了喷管工作参数的优化方向。最后对MLN喷管和ALN喷管在预混型气动CO2激光器上的应用效果进行了对比研究,揭示了它们性能差异的内在因素并在此基础上对ALN喷管型面进行了改进。结果表明ALN喷管可以在调整喷管型面时做到只改变喷管弛豫特性,而不改变喷管的气动特性,从而达到优化喷管增益场的效果。目前气动激光器上应用的喷管几乎都是纯气动条件下设计的,ALN喷管设计方法给耦合弛豫过程的喷管型面优化设计带来了希望。针对新近提出的“低马赫数初始混合+二次膨胀至高马赫数”混合型气动CO2激光器喷管进行了分析,从理论角度阐明了其具有良好性能的内在因素。对其非平衡流场进行了仿真和分析,并初步研究了总温、总压、含水量等工作参数对这种喷管宏观增益场性能的影响。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2013-11-01)

APOLLONOV,V,V[3](2012)在《用于清除水面污染物的移动式气动CO_2激光器(英文)》一文中研究指出本文介绍的工程项目在于研发一种激光技术来清除大面积海域和其他水面存在的油膜污染物。针对海面严重污染问题,研究了基于喷气发动机的可移动气动CO2激光器(100~250kW)的设计方案及其在清除水面污染时的工程实现。提出的技术方案意在有效弥补传统的海面油膜处理方法只可处理块状油层而无法消除100μm厚油膜的弊病。文中介绍了可移动气动CO2激光器的设计机理,研究了可执行该项工作的不同类型的激光器,证明了选用可移动气动CO2激光器执行该项工作的合理性。考虑了激光器系统的供气方案,选择了高质量的喷气发动机作气动CO2激光器的动力设备并设置了该设备工作时需要的容量。最后,描述了该激光系统气动液压设备的设计方案,给出了相关设备、油箱、和操作控制单元的结构。目前,作者已经完成了用于处理水面油膜的气动CO2激光器的概念设计,并制备了相应的激光系统。另外,研制了气动CO2激光器系统的工作平台,通过用激光束扫描石油膜覆盖的水面,实验验证了利用该系统收集油膜和令油膜有效燃烧的可行性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2012年12期)

翟小飞,赖林,周进[4](2011)在《混合型气动CO_2激光器主喷管冻结效率研究》一文中研究指出采用两振型弛豫模型及严海星的弛豫速率数据,对混合型气动CO2激光器(简称MGDL)主喷管中的非平衡流动进行了计算。研究了N2(ν=1)分子质量分数沿喷管轴线的分布,总温、总压、CO2和H2O的摩尔分数、喷管构型对N2(ν=1)分子冻结效率的影响。计算结果表明:N2(ν=1)分子质量分数沿喷管轴线方向逐渐减少,在喉部附近降低幅度最大;随着总温的升高,N2(ν=1)分子冻结效率先降低后升高;随着总压、CO2和H2O摩尔分数的增大,N2(ν=1)分子冻结效率逐渐降低;随着喷管扩张段半锥角的增大或者喷管喉部直径的减小,N2(ν=1)分子冻结效率逐渐增大。(本文来源于《激光与红外》期刊2011年12期)

赖林,赵玉新,邵艳,周进[5](2011)在《任意长度喷管型面设计方法在气动激光器喷管设计中的应用》一文中研究指出将一种新的任意长度喷管型面设计(ALN)方法应用于气动激光器喷管型面设计,在相同的喷管出口设计马赫数、喷管喉部高度及喷管扩张段长度条件下,设计了4条ALN方法喷管型面,并和一条最短长度(MLN)喷管型面作对比,采用2维气动激光器增益场仿真方法对5个喷管的小信号增益场进行仿真。计算结果表明:ALN方法可以有效地实现增益场分布的控制,选择合理的设计参数得到的喷管长度比MLN喷管更短,小信号增益更大。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年09期)

王增辉,南宝江,张晓卫,杨玉新[6](2010)在《冲压式气动激光器掺混燃烧数值分析及优化》一文中研究指出通过数值仿真工具分析了固体火箭发动机式气动激光掺混燃烧方案设计及优化。设计方案采用壅塞理论,该设计使得掺混燃烧的实现易于控制。研究结果表明,该方案的温度、压强、产物组分等参数满足气动式激光的需求,温度场、压强场、产物组分在喷管入口处非常均匀。(本文来源于《电子机械工程》期刊2010年06期)

王建,陈建平,刘小军,顾婷婷[7](2010)在《涡轮喷气CO_2气动激光器概念研究》一文中研究指出通过分析航空发动机和燃烧驱动CO2气动激光器的相似性,探讨了将航空发动机改装成CO2气动激光器的可行性.提出了涡轮喷气CO2气动激光器的概念和基本框架,分析了其中涉及的各项关键技术和初步解决方案.针对典型航空发动机的工作状态,设计了阵列喷管型面,并对小信号增益和喷管内流场分布进行了数值计算.结果表明,利用航空发动机燃气可以获得较高的小信号增益,涡轮喷气CO2气动激光器存在其合理性和可行性.(本文来源于《航空动力学报》期刊2010年11期)

赖林,周进,雷静,邵艳[8](2010)在《气动激光器喷管非平衡流2维数值仿真》一文中研究指出将Anderson的两振型叁温度弛豫模型和严海星整理的弛豫数据相结合,采用2维守恒型方程组对按照最小长度喷管型面设计方法设计的、面积比分别为50和20的气动激光器喷管非平衡流场进行了数值仿真。小信号增益计算结果在每个计算点都和J.S.Vamos等人针对这两种喷管的小信号增益测量试验结果符合很好.解决了传统的准1维非平衡流分析方法不能很好地和试验结果相符的问题.对气动激光器喷管性能设计提供了更精确的评估方法。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2010年05期)

翟小飞[9](2006)在《冲压式气动激光器概念研究、喷管设计及其仿真》一文中研究指出冲压式气动激光器是在冲压发动机和气动激光器的基础上发展起来的一个新概念。本文重点研究了冲压式气动激光器的基本概念、喷管设计和仿真、性能分析、实验件设计等一系列问题。在喷管收缩段的设计中,采用复变函数的速度面法;在扩张段的设计中,分别采用特征线法和最短长度喷管(MLN)法;通过对两种方法的分析比较,总结出它们各自的优缺点。在喷管非平衡流动的仿真中,采用二振型叁温度驰豫模型和MacCormack显式二步计算格式。通过仿真,一方面验证了算法的有效性,另一方面探讨了低室压下冲压式气动激光器的出光情况。围绕最大可用激光能量和小信号增益系数这两个参数,对冲压式气动激光器在不同工况下的性能进行了详细的计算、分析和比较。结果表明:一些工况下由于没有实现粒子数的反转,从而无法出光;燃烧室总压对最大可用激光能量影响很小,而对小信号增益系数影响很大;随着燃烧室总压的提高,小信号增益系数逐渐增大。所有这些为冲压式气动激光器的设计提供了重要依据。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2006-11-01)

余浩,刘永峰,姜宗福[10](2006)在《高能气动CO_2激光器在军事上的应用》一文中研究指出激光武器作为一种新概念武器,与传统常规武器相比,以其速度快,方向性好,能量密度高,作战耗费比高等优点,成为新世纪武器中的新宠。高能激光武器在军事应用方面扮演着越来越重要的角色,代表着未来武器的发展方向,将彻底改变目前的战场环境和作战方式,使未来战争的形态发生了深刻变革。高能气动CO2激光器输出功率大,曾被各国设计用于研制高能激光武器。主要介绍美、法、俄利用气动CO2激光器研制的激光武器,综述气动二氧化碳激光武器的现状及发展趋势。(本文来源于《2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)》期刊2006-11-01)

气动激光器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来气动CO2激光器由于在激光推进和小型化高功率激光器等领域有了新的应用前景而重新受到关注。本文针对研制高性能气动CO2激光器的需求,开发了激光器喷管非平衡流的数值仿真平台,并进行了相关的应用研究。对Open FOAM没有提供的输运模型和湍流模型进行了底层开发,在此基础上编写了预混/混合型气动CO2激光器喷管非平衡流的求解器及相应的前后处理程序,建立起完善的数值仿真平台。首先从耦合弛豫动力学的流体控制方程组出发,推导了影响弛豫过程的特征量,通过对预混型气动CO2激光器喷管内的流动参数、振动参数以及特征量的深入分析,揭示了喷管的“宏观”小信号增益参数与“微观”的流动和弛豫过程的关系:流动参数的分布决定了各个过程弛豫时间的分布,进而影响了平均振动量子数空间变化率的分布,从而改变了弛豫过程;弛豫过程反过来通过向平动转移能量而对流动过程施加影响。在此工作基础上研究了喷管的宏观工作参数通过影响喷管内“微观”弛豫过程进而改变喷管“宏观”增益场性能的影响机制,提出了喷管工作参数的优化方向。最后对MLN喷管和ALN喷管在预混型气动CO2激光器上的应用效果进行了对比研究,揭示了它们性能差异的内在因素并在此基础上对ALN喷管型面进行了改进。结果表明ALN喷管可以在调整喷管型面时做到只改变喷管弛豫特性,而不改变喷管的气动特性,从而达到优化喷管增益场的效果。目前气动激光器上应用的喷管几乎都是纯气动条件下设计的,ALN喷管设计方法给耦合弛豫过程的喷管型面优化设计带来了希望。针对新近提出的“低马赫数初始混合+二次膨胀至高马赫数”混合型气动CO2激光器喷管进行了分析,从理论角度阐明了其具有良好性能的内在因素。对其非平衡流场进行了仿真和分析,并初步研究了总温、总压、含水量等工作参数对这种喷管宏观增益场性能的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

气动激光器论文参考文献

[1].翟小飞.混合型气动CO_2激光器喷管/光腔流场特性及小信号增益特性研究[D].国防科学技术大学.2015

[2].何刚.基于OpenFOAM的气动激光器喷管非平衡流数值仿真平台开发及应用研究[D].国防科学技术大学.2013

[3].APOLLONOV,V,V.用于清除水面污染物的移动式气动CO_2激光器(英文)[J].光学精密工程.2012

[4].翟小飞,赖林,周进.混合型气动CO_2激光器主喷管冻结效率研究[J].激光与红外.2011

[5].赖林,赵玉新,邵艳,周进.任意长度喷管型面设计方法在气动激光器喷管设计中的应用[J].强激光与粒子束.2011

[6].王增辉,南宝江,张晓卫,杨玉新.冲压式气动激光器掺混燃烧数值分析及优化[J].电子机械工程.2010

[7].王建,陈建平,刘小军,顾婷婷.涡轮喷气CO_2气动激光器概念研究[J].航空动力学报.2010

[8].赖林,周进,雷静,邵艳.气动激光器喷管非平衡流2维数值仿真[J].强激光与粒子束.2010

[9].翟小飞.冲压式气动激光器概念研究、喷管设计及其仿真[D].国防科学技术大学.2006

[10].余浩,刘永峰,姜宗福.高能气动CO_2激光器在军事上的应用[C].2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C激光技术与应用专题).2006

论文知识图

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