[发明专利]一种用于燃气流风洞的高温喷管

摘要

本发明涉及一种用于燃气流风洞的高温喷管，包括收扩段和扩张段；所述收扩段包括收缩段和过渡段，所述收缩段的前端与燃烧室连接，收缩段型线满足维托辛斯基曲线经验公式，收缩段的后端连接到过渡段前端；过渡段为圆弧型线，半径为R；出口马赫数不同的喷管，出口截面半径不同，但收扩段型面一致。对于不同长度的喷管，设置延伸段，喷管更换时，喷管前后端的管路和接口尺寸与位置均保持不变，无需移动燃烧室和试验舱的相对位置，降低了喷管更换的难度，提高了生产装配效率。同时不同喷管收扩段易损部位可相互替换，节约了试验设备的维护和运行成本。

主权项

一种用于燃气流风洞的高温喷管，其特征在于：包括收扩段和扩张段；所述收扩段包括收缩段和过渡段，所述收缩段的前端与燃烧室连接，收缩段型线满足维托辛斯基曲线经验公式，收缩段的后端连接到过渡段前端；过渡段为圆弧型线，半径为R，圆心位于喷管喉道截面的纵轴，收缩段和过渡段的交界处为喷管喉道；所述扩张段包括第一扩张段、第二扩张段；所述第一扩张段的型线分为圆弧段和直线段，圆弧段与所述收扩段的过渡段为同一圆弧，半径也为R，满足关系式R≥8R_*，R_*为所述喷管的喉道半径，直线段与圆弧段相切，直线段的斜率为喷管最大膨胀角θ的正切值，θ≤0.5ν_e，ν_e为出口马赫数对应的普朗特‑迈耶角；第二扩张段的前端连接第一扩张段后端，二者尺寸相同，第二扩张段的后段连接试验舱，第二扩张段的出口即为喷管出口，喷管出口截面半径R2与喉道半径R*比值的平方为出口马赫数的函数：(R2/R*)²＝f(Ma)；出口马赫数不同的喷管，出口截面半径不同，扩张段型面不同，但收扩段型面完全一致，收扩段和扩张段之间可拆卸地连接。