阐述了气体循环系统对高功率TEA CO2激光器的重要作用，分析了系统参数、结构组成及其设计。以体积流量法确定放电区气体流速，采用对称式的结构布局，选用轴流压气机和板翅式热交换器，加入系统附加阻力以确定风机静压参数。研究出的气体循环系统，放电区气体平均流速84．8m／s，流速不均匀度纵向4．2％、横向0．38％；光学支架振动加速度4×10^-2m／s^2，振动位移2．6×10^-7m。在放电体积2．5×10^-3m^3、单脉冲注入能量276J、放电脉宽150ns条件下，实现了重复频率400Hz均匀稳定的持续辉光放电，输出了高平均功率激光。

在管道法兰连接中,密封效果与连接结构中垫片的性能密切相关。以非石棉垫片作为研究对象,对不同规格尺寸的垫片进行了泄漏率测试,得到垫片的泄漏率L与预紧应力SG、气体介质压力p和垫片尺寸之间的关系。结果表明,在一定预紧力下,同尺寸垫片的L值随着p的提高而增大,垫片外径越大,L值越高;在相同气体介质压力作用下,同尺寸垫片的L值随SG的提高而降低。对传统泄漏率模型进行改进,改进后的模型与测试结果吻合度更高。对含有缺陷的垫片进行泄漏率测试,获得了缺陷尺寸与L值之间的定量关系。

针对管道高压工况条件,设计了一种具有自密封性能的镍钛合金双波纹复合垫片并对其进行研究。对自密封垫片结构参数进行优化设计,采用有限元方法研究了波纹数量、波纹幅值、波纹厚度和骨架厚度对垫片压缩回弹性能的影响,并比较了不同介质压力下相同结构参数的自密封垫片和常规波纹复合垫片的密封特性。结果表明,骨架厚度和波纹厚度对垫片回弹性能影响显著,自密封复合垫片最优设计方案为A2B1C1D1。相比于常规波纹复合垫片和双金属自密封波齿垫片,设计的自密封垫片在低介质压力下密封特性显著,在高介质压力下双波纹自密封复合垫片亦具有更好的密封性能。

为研究低比转速离心泵内部气液两相流动的流型和气泡直径的变化规律,采用高速摄像技术对泵内部气液两相流动进行可视化试验,同时采用Eulerian-Eulerian非均相流模型和RNGk-ε湍流模型对泵内部气液两相流动进行数值模拟,得到不同进口气相体积分数0-下叶片表面中间流线气相体积分数随中间流线相对位置的变化规律。研究结果表明当0-从0.4%增大到3.5%时,叶轮内部流型分别为泡状流、聚合泡状流、气团流和分层流,泵进出口压差损失逐渐增加;保持初始液相流量不变,当进气量由1L/min增大到3L/min时,气泡的平均直径由0.61mm逐渐增大到0.85mm;保持进气量不变,当液相流量由5m3/h增大到10m3/h时,气泡的平均直径由1.00mm减小到0.82mm;叶片压力面和吸力面中间流线上的气相体积分数从叶轮进口到出口先增大后逐渐降低,出口附近由于漩涡的存在而使气相体积分数略有增加,且随...