[发明专利]一种激光器的设计方法

权利要求书

1.一种激光器的设计方法，其特征在于，包括：

(1)对初步设计的激光器气路系统进行分析，将具有不同流速特征的部分简化为独立的几何模型，并依据不同的物理模型特征建立控制方程；

（2）根据（1）中建立起的控制方程，分别测试所需要的边界条件，建立起流场计算模型，并进行流场计算,后处理并判断流场结果的合理性，如不合理修改流场计算模型再次计算，如合理进行下一步；

 (3)测试离散相的边界条件，选择合适的离散相计算模型，进行离散相计算；

（4）对离散相计算结果进行后处理，判断设计方案是否最优，如最优则结束，如否，则返回（1）修改设计方案。

2.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述控制方程中，放电管部分的气体处于亚音速流动状态，控制方程为：

连续方程                                                      

动量守恒方程   

能量方程       。

3.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述控制方程中，激光器内流速较低部位的控制方程为：

连续方程       

动量守恒方程   。

4.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述流场计算的边界条件包括进口压力、出口压力、气体流速、气体混合组分比例。

5. 根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述建立流场计算模型，具体包括：模型网格划分、流动和传热模型选择、湍流模型选择、材料属性设置、边界条件的设置以及计算方法的选择。

6.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述的流场计算结果的合理性判断方法为：流场计算结果与所测试的监测点的流场特性一致。

7.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述离散相边界条件包括：离散相浓度及粒度分布，离散相在入口处的速度、进入方式，几何壁面与离散相的作用方式。

8.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述离散相计算模型中具体的参数包括：离散相在流场中的受力方式、离散相是否与连续相双向耦合。

9.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：所述离散相计算模型中，离散相受力关系为：                                                    。

10.根据权利要求1所述激光器的设计方法，其特征在于：离散相计算结果的后处理包括：离散相的运动轨迹，离散相运动出计算几何区域的比例、气体流速与不同粒度离散相运动轨迹的关系、捕获离散相壁面的捕获能力。