固体激光器新型冷却热沉的设计和CFD数值研究

摘要：

为固体激光器设计了一种新型内部结构---扰流柱结构的冷却热沉，采用计算流体力学(CFD)方法对此水冷热沉的三种典型设计方案以及传统的空腔结构和等截面小通道结构热沉分别进行了数值模拟，据此研究了冷却水流量对各种方案的增益介质最高温度、冷却面温度分布以及热沉的压力损失等特性的影响。在相同传热量和相同冷却水流量前提下，等截面小通道热沉和扰流柱热沉的传热特性都明显优于空腔结构热沉。与等截面小通道水冷热沉相比较，扰流柱热沉传热热阻更小，而流动压力损失较大。数值模拟结果表明扰流柱热沉传热性能优于传统的两种热沉(空腔结构和等截面小通道结构)设计方案，具有更好的冷却效果。在较高流量下工作时，扰流柱热沉传热性能略优于等截面小通道热沉，在较低流量下工作时则显著优于等截面小通道热沉。

关键词：热沉、计算流体力学、数值研究、固体激光器、扰流柱结构

分类号：TN248.1(光电子技术、激光技术)

资助基金：固体激光技术重点实验室基金

在线出版日期：2014-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1111-1116