对流风作用下的强激光热晕效应数值模拟研究

采用数值方法分析研究强激光束在对流风作用下的热晕效应。湍流数值模拟采用雷诺平均及大涡模拟(RANS/LES)混合方法,即脱体涡方法,同时耦合J-B模型,而利用双时间步进行非定常问题迭代求解;光在流场和自由空间的传输计算采用波动光学方法,并根据远场光斑分布情况进行定性与定量分析。研究考察了0.1 MW功率、0.1 m口径的Gauss光束在1,5和10 m/s对流风作用下的热晕效应。结果表明,对流风作用下的热晕效应是非定常作用过程;对流风速度越低,激光热晕效应越强,其中1 m/s的热晕效应最强,其远场光斑畸变最严重;对流风速度越低,热晕效应非定常作用特性越明显,尤其1m/s的热晕效应在5 s观察时