基于热流固多物理场耦合的薄片激光器温度场研究

基于热流固多物理场耦合模型,仿真分析了高功率大口径薄片激光器冷却和抽运过程中的流动、对流扩散和热传导过程,对冷却液流场分布和工作物质温度场分布进行了分析,研究了抽运功率、冷却液流速对激光工作物质温度场分布的影响。仿真结果表明:冷却液流动、热传导和对流扩散引起冷却液温度在流动方向上逐渐升高,激光工作物质的温度在冷却液流动方向呈非对称分布,对称轴上的最高温度点在冷却液流动方向偏离激光工作物质轴心。激光工作物质在冷却液流动方向的对称轴的入口段与出口段的温差随抽运功率呈线性变化,随冷却液流速呈非线性变化。实验测量结果与模拟结果相一致。