高功率固体激光器用一体化制冷喷雾冷却系统实验研究

为改善高功率固体激光器的散热性能，以R600a为冷却工质，将制冷系统和喷雾冷却系统相结合，设计了一体化制冷喷雾冷却系统，并进一步研究了热流密度、蒸发压力、喷嘴进口压力对换热性能的影响。实验中在123 W/cm2的热流密度条件下，可保证热沉表面温度低于60 ℃；在喷嘴进口压力350 kPa，蒸发压力185 kPa的条件下换热系数可以达到25000 W/(m2·K)，在热流密度130 W/cm2时，热沉表面温度标准差为2.5 ℃。结果表明，该系统能够获得较低的热沉表面温度、温度分布均匀并且具有较高的换热系数，能够满足高功率固体激光器对散热的需求。