Effect of multi-parameter optimization of water-laser coupling device and nozzle geometry on the stability of water-guided laser beam

物理 喷嘴 激光器 联轴节(管道) 梁(结构) 理论(学习稳定性) 激光束 机械 光学 机械工程 热力学 机器学习 计算机科学 工程类
作者
Rui Wu,Songlin Nie,Hui Ji,Yueqi Wang,Luyan Lin,Fanglong Yin
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (1) 被引量:8
标识
DOI:10.1063/5.0190127
摘要

The stability of the water jet flow used in water-guided laser processing plays a crucial role in determining the quality of the processing process. The present study aims to investigate the effect of water-laser coupling device and nozzle geometry on the stable length of a water-guided laser beam. A numerical model is developed to analyze the internal flow field within the coupling device. Computational fluid dynamics (CFD) simulations are employed to examine how variations in cone nozzle's length-to-diameter ratio, divergence angle, nozzle aperture, and inlet pressure that affect the flow characteristics of water jet. Subsequently, the Latin Hypercube experimental design method is employed to establish parameter samples and construct a Kriging approximation model for the stable length of water-guided laser beam. The Multiple Island Genetic Algorithm (MIGA) is utilized for global optimization of the approximation model, while CFD methods are employed to analyze and validate the optimization results. Finally, experimental verification was conducted to determine the stable length of water-guided laser beam generated by the optimized cone nozzle structure. The research findings demonstrate that the optimized nozzle structure can compensate for approximately 21 mm in the stable distance of water-guided laser beam under the pressure of 5.0 MPa. This study provides valuable guidance for enhancing the performance and engineering applications of laser micro-jet processing technology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
阳光的凡阳完成签到 ,获得积分10
8秒前
czj完成签到 ,获得积分10
12秒前
kitty完成签到 ,获得积分10
15秒前
毛毛完成签到,获得积分10
15秒前
熊建发布了新的文献求助10
20秒前
濮阳冰海完成签到 ,获得积分10
24秒前
从容向真完成签到,获得积分10
26秒前
浮游应助乐予采纳,获得10
26秒前
思思完成签到,获得积分10
31秒前
俊杰完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
简单应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
萧萧应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
Hanoi347应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
简单应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
44秒前
44秒前
44秒前
简单应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
44秒前
44秒前
44秒前
鸭鸭完成签到 ,获得积分10
45秒前
科研通AI2S应助ycd采纳,获得10
48秒前
默顿的笔记本完成签到,获得积分10
49秒前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
49秒前
50秒前
hi_traffic完成签到,获得积分10
51秒前
阿喵完成签到 ,获得积分10
51秒前
i3utter完成签到,获得积分10
54秒前
梅特卡夫完成签到,获得积分10
57秒前
乐予完成签到,获得积分10
58秒前
TONONO完成签到,获得积分10
59秒前
bkagyin应助asdf采纳,获得10
1分钟前
濮阳冰海发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1541
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5498606
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4595782
关于积分的说明 14449763
捐赠科研通 4528763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2481712
邀请新用户注册赠送积分活动 1465732
关于科研通互助平台的介绍 1438559