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激光切割加工对于产品的物质特性会有改变吗?

2020-02-20

常州激光切割加工能量转化效率在激光推进中定义为喷气动能与激光能量的比值,记作T,为一个无量纲参数。实际上,人射的激光能量转化成喷气动能要经历复杂过程:入射激光聚焦后产生等离

        激光切割加工能量转化效率在激光推进中定义为喷气动能与激光能量的比值,记作T,为一个无量纲参数。实际上,人射的激光能量转化成喷气动能要经历复杂过程:入射激光聚焦后产生等离子体,激光切割加工激光能量向等离子体内能的转化率为激光能量沉积率,记作η;等离子体极速膨胀,形成爆轰波爆轰波在传播过程中转化为激波,与喷管壁面发生流固耦合,形成推力对推力器做功,推力器动能增加,等离子体内能向喷气动能的转化率记作nm。

        能量转化效率是一个过程量,有=7如7m在激光推进应用基础研究阶段,谈到推进性能时一般指的是冲量耦合系数比冲和激光能量转化效率。冲量耦合系数描述激光能量耦合出推力器冲量的能力,或激光功率产生推力器推力的能力;比冲描述推进剂产生冲量的能力,或推进剂流量产生推力的能力;激光能量转化效率描述激光能量转化为喷射气体动能的能力。

(1)当激光切割加工激光束照射到物质上或者在物质中传播时,在物质的特性和状态还没有明显改变之前,物质对于激光的反射、折射和吸收特性; (2)当激光切割加工激光束在物质中有明显的能量沉积之后,

        (1)当激光切割加工激光束照射到物质上或者在物质中传播时,在物质的特性和状态还没有明显改变之前,物质对于激光的反射、折射和吸收特性;

        (2)当激光切割加工激光束在物质中有明显的能量沉积之后,将使物质的特性和状态发生变化,例如微观上电子或者空穴的激发、跃迁、分子离解和原子电离等;宏观上的升温、膨胀、熔融、汽化、飞散、击穿和破坏等,这里主要研究激光对物质的效应;

        (3)在很强的激光切割加工激光束作用下,物质特性和状态的变化将使传播中的激光束发生变化,例如激光聚焦、散焦、屏蔽、激光强度和光束质量的改变等。由于在激光推进中,激光的功率密度相对来说很高,重点是研究工质在激光的作用下如何能够更有效地将激光能量转化为推力器的动能,因此主要关注的是第二层次,也即激光对物质的效应。

常州激光切割加工

经过激光切割加工能量传输及激光与物质的一系列相互作用过程后激光能量以定效率沉积下来并被空气吸收,使其升温升压,这个过程可以用辐射流体动力学过程来描述。首先根据辐射输运方程以及高温条件下空气对激光

        经过激光切割加工能量传输及激光与物质的一系列相互作用过程后激光能量以定效率沉积下来并被空气吸收,使其升温升压,这个过程可以用辐射流体动力学过程来描述。首先根据辐射输运方程以及高温条件下空气对激光的逆韧致吸收系数求解得到空气中沉积的激光能量,将该沉积能量作为流体动力学方程组中能量方程的源项,同时考虑高温气体向外辐射的能量损失。

        这一过程即为脉冲激光推进的辐射流体动力学过程。激光切割加工能量沉积过程随着脉冲激光能量的注入中止而结束,随后便是激光维持的吸收波演化而成的激波在流场中的传播过程及激波与推力器固壁发生流固耦合从而产生推力的过程,也即推力形成过程。在这个过程中,涉及到激波及激波的相互作用、流固耦合作用、各种因素对推进性能的影响,这种影响可以用理论推导、数值模拟和实验研究的方法来进行研究。


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