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作者：何荧;胡攀攀;王为成;肖海峰;朱海红;
单位：核工业理化工程研究院;粒子输运与富集技术全国重点实验室;华中科技大学武汉光电国家研究中心;
摘要：将有限体积法求解三维层流传热方程获得的温度场耦合到ANSYS中，对高功率激光微通道水冷镜进行热变形分析，研究了板翅结构微通道水冷镜的性能，以及板翅结构形状及参数对微通道水冷镜镜面温升和热畸变的影响及机理。结果表明：在所述的工况条件下，由于顺排平行板翅结构微通道水冷镜内存在大量流体速度停滞区，其有效换热面积降低，使得其温升和变形大于常规的平行直列微通道水冷镜；由于叉排板翅结构不仅增加了微通道水冷镜内的对流换热面积，而且增大了局部对流换热的强度，因此叉排板翅结构的微通道水冷镜的镜面温升和热变形要明显小于平行直列微通道水冷镜，且通道层的换热强度随雷诺数的增大而显著增大。研究成果为高功率激光微通道水冷镜的热变形降低提供了一种新型结构。
关键词：高功率激光;;微通道水冷镜;;板翅结构;;热畸变;;数值模拟;;计算流体力学
基金资助：粒子输运与富集技术全国重点实验室(GZ-WZJC-2023-04)
