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高功率激光驱动器是开展高能量密度物理和激光惯性约束聚变研究的有力工具,随着驱动器的规模扩大、通量提高,对装置元器件的负载能力提出了新的要求,原有的处理方式满足不了新的需要,影响元器件负载能力的污染问题成为阻碍驱动器进一步发展的重要因素。 激光器关键光学部件在设备运行过程中会产生气溶胶颗粒,为了研究其内部气溶胶吹扫过程的流动特性及动态吹扫效果,本文对粒子吹扫过程进行了吹扫建模,采用Fluent软件针对反射镜箱进行了动态吹扫数值模拟。得到了反射镜箱内部洁净度的变化规律。 分析了不同工况下反射镜箱内部流场分布云图,得出反射镜箱内流场分布的一般规律;采用DPM方法模拟了粒子运动轨迹,并监控了在300s内不同工况下的粒子浓度的变化过程,得出了不同时刻粒子的分布情况以及不同工况下粒子浓度变化过程的对比情况。针对模拟结果,提出了整流以及改变进出口的等优化建议,并进行了数值模拟验证。 最后采用PIV试验手段对仿真结果进行试验验证与对比分析,结果表明:仿真分析结果和试验结果符合实际情况,动态吹扫数值模拟结果合理可信,最终优化结果达到了预期目标,为激光驱动器各关键光学部件内部的型面设计及内部组件的布局安排提供了气动优化方向。