梯级变压式微通道散热结构及高功率激光器截止光阑制造技术

技术编号:45436110 阅读:38 留言:0更新日期:2025-06-04 19:16
本发明专利技术公开了一种梯级变压式微通道散热结构及高功率激光器截止光阑,结构包括流道(3)、渐阔型微通道(4)以及第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6);第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)包括多级椭圆形柱体阵列,所述椭圆柱体数量逐级递增,椭圆短轴长度逐级递减,流体流通截面积逐级递减,流动速度逐级增大形成射流效应将流体加速,最终流体以一个更高的流速进入所述渐阔型微通道(4)实现流动换热。本发明专利技术在微通道入口段设计椭圆形柱体个数逐级递增、短轴长度逐级递减、总流通截面逐级递减的梯级变压结构,能够迅速梯度增压加速流体,有效解决微通道入口压力过大且集中的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光设备,更具体地,涉及一种梯级变压式微通道散热结构及具有其的高功率激光器截止光阑。


技术介绍

1、在高功率激光器上,光阑是对光束起着限制作用的实体,其作用为通过特定尺寸的光束,拦截不需要的杂散光。当万瓦级的激光束通过光阑孔时,光阑拦截的激光功率非常可观,光阑孔周围极高的功率密度分布会引起过热,导致局部空气湍流,影响光束质量。在以往光阑的散热设计中,使用流体流经宏通道的方式来吸收热量存在吸热能力的上限,无法应对过高功率密度引起的温升问题。而微通道换热是一种使用微米级通道进行流动换热的新型换热结构。其通道尺寸通常在10微米-1毫米,通道中的流体流动状态极为稳定,换热效率非常可观。具有结构紧凑、高效节能、轻便便捷、使用寿命长、适应性强等一系列优点。在微电子设备、航空航天高效散热、汽车空调系统换热等领域都有着广泛的应用。

2、因此,设计微通道散热流道可以有效满足截止光阑高效散热的需求。目前,已有的针对高功率激光器光阑散热的类似微通道设计并未解决上述压力过大、流量冗余、流道尺寸不均、动能损失的问题。专利《嵌入可调节式高散热性能激光截止光阑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,包括流道(3),设于所述流道(3)内的渐阔型微通道(4),以及设于所述渐阔型微通道(4)入口处的第一梯级变压结构(5),设于所述渐阔型微通道(4)出口处的第二梯级变压结构(6);

2.根据权利要求1所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)出口与所述渐阔型微通道(4)入口之间设有扰流阵列以促进流体充分搅混并平衡不同位置流量的影响。

3.根据权利要求2所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)采用具有流线型的椭...

【技术特征摘要】

1.一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,包括流道(3),设于所述流道(3)内的渐阔型微通道(4),以及设于所述渐阔型微通道(4)入口处的第一梯级变压结构(5),设于所述渐阔型微通道(4)出口处的第二梯级变压结构(6);

2.根据权利要求1所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)出口与所述渐阔型微通道(4)入口之间设有扰流阵列以促进流体充分搅混并平衡不同位置流量的影响。

3.根据权利要求2所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)采用具有流线型的椭圆形柱体结构形式。

4.根据权利要求2所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)和第二梯级变压结构(6)采用三角形柱体、多边形柱体或具有渐阔外形的柱体结构形式。

5.根据权利要求4所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述第一梯级变压结构(5)、第二梯级变压结构(6)、扰流阵列及渐阔型微通道(4)根据具体功率分布及流道压力分布进行级数设计。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种梯级变压式微通道散热结构,其特征在于,所述渐阔型微通道(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜永亮周政胡阿健曹彤彤梁顺张仕杨严冬
申请(专利权)人:武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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