大口径宽波段激光发射通道的正压密封

摘要

针对大口径宽波段高能激光发射系统内通道的防尘除湿问题,提出了内通道正压通风密封方法.该方法利用净化后的干燥洁净空气排出原有的空气,并在发射端口形成正压气流阻挡外界空气向内通道扩散,从而达到密封防护的目的.借助计算流体力学软件Fluent对发射系统内通道的正压通风流场进行了数值模拟和分析研究,研究显示洁净气流在发射端口处产生一定的风速和压差,从而形成了内部正压抵挡通道外空气的回流.对于10.6 μm的长波激光,根据压力变化估计了通道内的折射率变化在10-7量级,引起的光程差约为1μm.最后,通过实验验证了仿真结果.结果表明:监测面的速度值比仿真结果稍大,但是速度变化基本相同,而且洁净气流在监测面保持有0.64 m/s的正压速度,洁净空气的相对湿度从59％降至了29％,基本达到了正压通风系统防尘除湿的密封设计要求.