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周期性温度激励对MGDL混合性能及小信号增益系数的影响

翟小飞 周进 赖林

翟小飞, 周进, 赖林. 周期性温度激励对MGDL混合性能及小信号增益系数的影响[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606003-0606003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606003
引用本文: 翟小飞, 周进, 赖林. 周期性温度激励对MGDL混合性能及小信号增益系数的影响[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606003-0606003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606003
Zhai Xiaofei, Zhou Jin, Lai Lin. Influence of periodic temperature excitation on mixing performance and small signal gain coefficient of mixing gasdynamic CO2 laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 606003-0606003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606003
Citation: Zhai Xiaofei, Zhou Jin, Lai Lin. Influence of periodic temperature excitation on mixing performance and small signal gain coefficient of mixing gasdynamic CO2 laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 606003-0606003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606003

周期性温度激励对MGDL混合性能及小信号增益系数的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0606003
详细信息
    作者简介:

    翟小飞(1982-),男,助理研究员,博士,主要从事气动CO2激光器技术方面的研究。Email:zhaixiaofei0@126.com

  • 中图分类号: TN248.2

Influence of periodic temperature excitation on mixing performance and small signal gain coefficient of mixing gasdynamic CO2 laser

  • 摘要: 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。
  • [1] Chakravarty P, Reddy N M, Reddy K P J. Evaluation of downstream mixing scheme for 9.4m CO2 gasdynamic laser[J]. Journal of Physics, 1990, 34(4):333-345.
    [2] Taran J P E, Charpenel M, Borghi R. Investigation of a mixing CO2 GDL[C]//6th Fluid and Plasma Dynamics Conference, 1973.
    [3] Cassady P E, Newton J F, Rose P H. A new mixing gasdynamic laser[C]//9th Fluid and Plasma Dynamics Conference, 1976.
    [4] Cassady P E. Survey of advanced gasdynamic laser concepts[J]. J Energy, 1980, 4(4):145-161.
    [5] MeLaaghilin D K, Martens S, Kinzie K W. An experimental investigation of large scale instabilities in a low Reynolds Number two-stream supersonic shear layer[C]//9th Fluid and Plasma Dynamics Conference, 1976.
    [6] Adelgren R G, EUiott G S, Crawford J B. Axisymmetric jet shear-layer excitation by laser energy and electric arc discharges[J]. AIAA Journal, 2005, 43(4):776-791.
    [7] Sun Mingbo, Wang Zhenguo, Liang Jianhan. Mixing enhancement of a 2D supersonic mixing layer induced by inflow periodic temperature excitation[J]. Journal of Astronautics, 2008, 29(2):444-448. (in Chinese) 孙明波, 王振国, 梁剑寒. 入流周期性温度激励下的二维超声速混合层混合增强[J]. 宇航学报, 2008, 29(2):444-448.
    [8] Lai Lin. Design and small signal gain field investigation of the new concept nozzles of pre-mixing/mixing gasdynamic CO2 laser[D]. Changsha:National University of Defense Technology, 2013:121-122. (in Chinese) 赖林. 预混/混合型气动CO2激光器新型喷管设计及增益场数值仿真研究[D]. 长沙:国防科技大学, 2013:121-122.
    [9] Wang Weidong. CFD mixing analysis of vortex generator jets injected into confined crossflow in rectangular duct[J]. Journal of Propulsion Technology, 1998, 19(2):58-62. (in Chinese) 王卫东. 垂直射流混合的三维湍流数值模拟[J]. 推进技术, 1998, 19(2):58-62.
    [10] Anderson J D. Gasdynamic Lasers:An Introduction[M]. New York, San Francisco, London:Academic Press, 1976:35-37.
    [11] Yan Haixing. Data of vibrational relaxation processes rate in CO2-N2-H2O laser system[J]. Chinese Journal of Lasers, 1981, 8(6):1-8. (in Chinese) 严海星. CO2-N2-H2O激光体系的振动弛豫过程速率数据[J]. 中国激光, 1981, 8(6):1-8.
    [12] Zhai Xiaofei. Study on flow field characteristic of nozzle and laser cavity and small signal gain characteristic of mixing gasdynamic CO2 laser[D]. Changsha:National University of Defense Technology, 2015:38-45. (in Chinese) 翟小飞. 混合型气动CO2激光器喷管/光腔流场特性及小信号增益特性研究[D]. 长沙:国防科技大学, 2015:38-45.
  • [1] 朱子任, 白进周, 付景静, 苏新军, 叶静涵, 刘羽, 杨银辉, 黄文武, 李辉, 郑义军, 谭荣清.  紧凑型双路TEA CO2激光器谐振腔热稳定性及补偿 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230020-1-20230020-10. doi: 10.3788/IRLA20230020
    [2] 徐岩, 彭志刚, 石宇航, 王贝贝, 程昭晨, 王璞.  百瓦级1 030 nm光纤-固体混合放大激光器 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210442-1-20210442-9. doi: 10.3788/IRLA20210442
    [3] 刘灿, 靳长明, 谭秋林, 张磊, 张雅楠.  具有温度补偿的非分光红外CO2传感器设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210746-1-20210746-7. doi: 10.3788/IRLA20210746
    [4] 国成立, 郑德康, 朱德燕, 杨晓飞, 李元正, 张健, 赵烈烽.  混合型计算全息图检测低反射率非球面(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20220547-1-20220547-7. doi: 10.3788/IRLA20220547
    [5] 林素颖, 廖小杰, 韩冰.  纳秒激光诱导聚酰亚胺薄膜周期性结构的产生 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210911-1-20210911-7. doi: 10.3788/IRLA20210911
    [6] 叶俊, 张扬, 梁峻锐, 马小雅, 许将明, 周朴.  混合增益2 kW输出随机光纤激光器 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20220453-1-20220453-2. doi: 10.3788/IRLA20220453
    [7] 李婧, 张艾, 林喆.  旋转望远镜位置域周期性干扰抑制方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200296-1-20200296-10. doi: 10.3788/IRLA20200296
    [8] 陈林, 吴文龙, 赵军普, 王振国, 柳强.  400 mm口径片状放大器JG2钕玻璃增益与激光输出性能实验研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200461-1-20200461-6. doi: 10.3788/IRLA20200461
    [9] 邵明振, 薛向尧, 张文豹, 王光, 马亚坤, 张晨.  高功率TEA CO2激光器9R波段输出谱线 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 706001-0706001(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0706001
    [10] 张阔, 陈飞, 李若斓, 杨贵龙.  大功率CO2激光器输出窗口热性能分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 205005-0205005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0205005
    [11] 刘超, 张雯, 董明利, 娄小平, 祝连庆.  CO2激光刻写长周期光纤光栅与光纤MZ结构的双参数传感特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 922001-0922001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0922001
    [12] 于德洋, 郭立红, 陈飞, 孟范江, 杨贵龙, 邵明振.  高功率TEA CO2激光器控制系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 705002-0705002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0705002
    [13] 曲世敏, 王明, 李楠.  采用数模混合双闭环方法的DFB激光器驱动电源 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1105007-1105007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1105007
    [14] 何洋, 陆君, 陈飞, 李殿军, 郑长彬, 谢冀江, 郭劲.  声光调Q CO2激光器的实验研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2280-2285.
    [15] 杨永清, 梁雁冰, 李治国, 梁冬生.  基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1898-1903.
    [16] 陈庚, 单勇, 谭晓茗, 张靖周.  混合管结构参数对抑制器气动和红外辐射影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3597-3603.
    [17] 黄浩, 陶华敏, 陈尚锋.  基于混合融合策略的双波段红外小目标检测方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2827-2831.
    [18] 曾真, 陆麟, 王元庆.  采用快速混合蛙跳算法的微光图像增强 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2318-2323.
    [19] 郑义军, 谭荣清, 王东雷, 张阔海, 黄文武, 刘世明, 李能文, 孙科, 卢远添, 刁伟伦.  新型高重复频率脉冲CO2 激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2697-2701.
    [20] 吴志伟.  产生周期性局域空心光束的新型轴棱锥 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 733-737.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-09
  • 修回日期:  2019-02-18
  • 刊出日期:  2019-06-25

周期性温度激励对MGDL混合性能及小信号增益系数的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0606003
    作者简介:

    翟小飞(1982-),男,助理研究员,博士,主要从事气动CO2激光器技术方面的研究。Email:zhaixiaofei0@126.com

  • 中图分类号: TN248.2

摘要: 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。

English Abstract

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