Конструктивные меры организации систем охлаждения лазерных зеркал


Авторы

Леонов Е. В.*, Шанин Ю. И.**

НИИ НПО «ЛУЧ», ул. Железнодорожная, д. 24, Подольск, Московская обл., 142103

*e-mail: leonovev@sialuch.ru
**e-mail: ShaninYuI@sialuch.ru

Аннотация

Рассмотрены некоторые варианты организации проточных канальных, вафельных, многоэтажных систем охлаждения с целью создания наиболее благоприятных режимов работы охлаждаемых лазерных зеркал. Подробно рассмотрено применение гидравлического профилирования для выравнивания местных расходов теплоносителя в прямых параллельных каналах системы охлаждения в цилиндрическом зеркале. Изложен подход к профилированию переточных систем охлаждения. Среди способов выравнивания поля давления и линий тока в пористом эле-менте переточной системы охлаждения подробно рассмотрены следующие: 1) применение слоеной пористой системы с различной пористостью пористого элемента напротив каналов и напротив ребер системы охлаждения; 2) установка на ребре непроницаемой перегородки, локально сужающей проходное сечение. В процессе работы проводились моделирование методом электротепловой аналогии, аналитические и экспериментальные исследования макетов систем охлаждения лазерных зеркал. Приведены рекомендации по конструктивным решениям систем охлаждения лазерных зеркал как для пассивной металлооптики, так и для деформируемых зеркал адаптивной оптики

Ключевые слова:

лазерное зеркало, система охлаждения (СО), гидравлическое сопротивление, интенсификация теплоотдачи, многоэтажная система охлаждения, коэффициент интенсификации, коэффициент теплоизоляции

Библиографический список

  1. Харитонов В.В., Плаксеев А.А. Предельные тепловые нагрузки в лазерных зеркалах с охлаждаемой пористой подложкой // Теплофизика высоких температур. 1982. Т. 20. № 4. С. 712–717.
  2. Петухов Б.С., Алексеев В.А., Зейгарник Ю.А. и др. Проблемы теплообмена в охлаждаемых зеркалах технологических лазеров // Теплофизика высоких температур. 1985. Т. 23. № 6. С. 1200–1210.
  3. Гордеев В.Ф. Металлооптика технологических лазерных установок // Известия АН СССР. Сер.  Физическая. 1983.  Т. 47. № 8. С. 1533–1539.
  4. Цеснек Л.С., Сорокин О.В., Золотухин А.А. Металлические зеркала. М.: Машиностроение, 1983. 230 с.
  5. Малашко Я.И., Наумов М.Б. Системы формирования мощных лазерных пучков. М.: Радиотехника, 2013. 328 с.
  6. Шанин О.И. Гидродинамика плоских теплообменников // Вопросы теплофизики в ядерно-энергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 84–90.
  7. Данилов С.А. Интенсификация теплообмена в компактных теплообменниках // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1990. № 4. С. 54–58.
  8. Дружинин Н.И. Метод электрогидродинамических аналогий и его применение при исследовании фильтрации. М., Л.: Госэнергоиздат, 1956. 275 с.
  9. Шанин Ю.И., Федосеев В.Н., Шанин О.И. Теплообмен в многослойных проточных системах охлаждения при одностороннем нагреве // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29. № 2. С. 308–316.
  10. Шанин Ю.И., Афанасьев В.А., Шанин О.И. Гидродинамика и теплообмен в системах охлаждения с пересекающимися каналами. 3. Влияние угла обтекания и числа ярусов // Инженерно-физический журнал. 2000. Т. 73. № 2. С. 214–223.
  11. Плаксеев А.А., Субботин В.И., Харитонов В.В.  Теплоотдача при вынужденной конвекции в пористом слое со щеточной структурой // Теплоэнергетика. 1983. № 8. С. 63–65.
  12. Сукомел А.С., Величко В.И., Абросимов Ю.Г. Теплообмен и трение при турбулентном течении газа в коротких каналах.  М.: Энергия, 1979. 216 с.
  13. Субботин В.И., Харитонов В.В. Теплофизика охлаждаемых лазерных зеркал // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29. № 2. С. 365–375.
  14. Шанин Ю.И. Применение миниканалов в системах охлаждения лазерных зеркал и чипов // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12. № 1. С. 25–38.  DOI: 10.34759/tpt-2020-12-1-25-38

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025