摘要：在不影响喷管性能的前提下,将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环,经过进一步简化设计后,得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法:真空钎焊的方法和嵌铸的方法,并对两种方法进行了比较。对于真空钎焊的方法,进行了验证加工,测试结果表明喷管叶片焊接处气密性良好,力学性能优良,可在较高温度下正常工作。嵌铸的方法在一体化加工方面优势明显,可作为环形喷管加工的备选方法。

摘要：设计并搭建了化学激光器1/4环柱型增益发生器的实验系统。按设计流量进行了出光实验,功率计探测到的出光功率在60W左右。测量了燃烧室温度及压力,与Alpha激光器HL911-3实验数据类似,燃烧室温度及压力曲线都存在一个爬升阶段。环柱型增益发生器沿角向扩张的特点使得光腔区压力很低,仅为0.5kPa左右。为验证环柱状增益区的有效形成,对3对取光孔分别进行了出光实验,结果表明每对取光孔都有功率输出,证明设计的增益发生器运行正常。

摘要：在环柱型增益发生器实验系统燃烧室的设计中,将主稀释剂He从两个不同的区域注入燃烧室,其中一部分与D2预混以后通过D2喷注孔注入,另一部分通过主喷管叶片后端的后向喷注孔注入。讨论了不同区域的主稀释剂流量的变化对激光器特性的影响。实验结果表明:后He流量改变时,激光器的功率变化及点火稳定性等明显优于前He流量改变的情况。若要增加主稀释剂比例,应优先考虑调整后He。

摘要：基于现有的文氏咀流量供给管道,提取出轴对称2维计算模型,计算了不同背压下文氏咀及下游管道的流场特性。计算结果显示,随着背压的升高,激波在管道内经历了3种状态,在直管道内为斜激波,到转接段时为拟正激波,进入文氏咀后则为正激波。在进行文氏咀流量计的设计时,应尽量将正激波控制在文氏咀喉道或向下游延伸的一小段距离内,此时是文氏咀的最佳工作状态。另外,采用壁面开孔法在文氏咀下游选取测压点时,为了准确测量截面上的静压,应将测压点选取在距离直管道入口数倍管径处,一般不低于8倍管径。

摘要：连续波化学激光器运转时,位于主喷管叶片内的副气流的分流管道壁面将被主喷管叶片加热而形成热壁面。通过3维的数值模拟,分析了单端、双端不同供气方式下,热壁面对分流管道流场特性的影响。热壁面将使总管气流总温沿着气流的流动方向逐渐升高,由此引起的支管入口总温的升高会降低支管的流量。无论是单端供气,还是双端供气,热壁面引起的管道流量波动幅度都要远大于绝热壁面的情况,最大波动幅度达2.16%。对进入总管的气流预热,适当增加供气总温,或将冷却管道与供气管道分开设计,气流总温变化引起的流量波动将会得到一定地抑制。

摘要：为了获得更好的混合效果,将3股互击式喷注器中间的喷注孔与两侧的喷注孔进行异型设计,改为直孔与锥形孔的组合,得到两种新型结构的3股互击式喷注器。应用计算流体力学方法,在"燃料-氧化剂-燃料"组合条件下,对上述两种结构及全直孔式喷注器的流场进行了3维的数值模拟。互击式喷注器主要通过横向旋涡驱动来实现快速混合;氧化剂喷注采用锥形孔后,旋涡强度偏低,而燃料喷注采用锥形孔后,旋涡强度则有所提高。选取质量加权平均的未混合度作为评价参量,比较了3种不同喷注器结构的混合效果,发现燃料喷注采用锥形孔的3股互击式喷注器混合效果最好,全直孔式居中,氧化剂喷注采用锥形孔的最差。结果表明,对化学激光器燃烧室喷注器的设计而言,可考虑对两种喷注孔进行异型设计,如将燃料喷注改用锥形孔,以便进一步改善混合效果。

摘要：环形喷管阵列主要用于环柱型化学激光器,它可以分为两种构型:直喉道型和圆喉道型。二者都可以由线性喷管阵列变换得到。在变换前后保持相同的增益区体积的前提下,环形喷管阵列的横向尺寸将减小为线性喷管阵列的1/π倍,这将更有利于激光器的紧凑化设计。由于圆喉道型环形喷管阵列相对直喉道型更具实用价值,通过三维的数值模拟,比较了圆喉道型环形喷管单元和线形喷管单元的流场特性。结果表明:在相同截面尺寸及喉道面积的条件下,环形喷管出口气流马赫数、气流速度分别比线形喷管高4.03%,0.356%,静温、静压分别比线形喷管低6.08%,19.7%。在喷管的收缩段,两种喷管的边界层发展规律及厚度值基本相同,而环形喷管的气流速度要快于线形喷管,因此环形喷管的氟原子复合比例要略低于线形喷管。