[发明专利]用于发动机试车台排气系统的尾室

摘要

本发明公开了一种用于发动机试车台排气系统的尾室，尾室包括大尾室和可更换小尾室，大尾室包括连接的尾室收敛段，尾室等直段和尾室扩张段，可更换小尾室设置在尾室收敛段内，并与尾室收敛段连接；尾室收敛段、尾室等直段、尾室扩张段和可更换小尾室均为中空回转体；具有发动机尾喷管的发动机和尾室收敛段设置在高空模拟舱内，尾室扩张段设置在高空模拟舱外，发动机为超音速发动机。本发明的尾室，提高后续抽气设备被动流进口静压，降低后续抽气设备增压比，进而减少了后续抽气设备的引射器级数或真空罐的体积，同时，设置更换小尾室结构，满足了多种尺寸发动机试验的需求。

主权项

1.一种用于发动机试车台排气系统的尾室，其特征在于，所述尾室包括固定大尾室和可更换小尾室(10)，按照发动机尾喷管(3)出口排气流动方向，所述固定大尾室包括同轴依次固定连接的尾室收敛段(4)，尾室等直段(5)和尾室扩张段(6)，所述可更换小尾室(10)设置在所述尾室收敛段(4)内，并与所述尾室收敛段(4)同轴固定连接；所述尾室收敛段(4)、尾室等直段(5)、尾室扩张段(6)和可更换小尾室(10)均为中空回转体；具有发动机尾喷管(3)的发动机(2)和所述尾室收敛段(4)设置在高空模拟舱(1)内，所述尾室扩张段(6)设置在高空模拟舱(1)外，所述发动机(2)为超音速发动机；固定大尾室上设置有用于冷却发动机尾喷管(3)出口排气的喷水冷却装置；所述尾室收敛段(4)入口的直径为Dw，收敛角为αwr；所述尾室等直段(5)的直径Dwkp，长度为Lwkp；所述尾室扩张段(6)出口的直径为Dwc，扩张角为αwc；所述Dw，Dwkp，Lwkp满足下列方程组：Lwkp＝4Dwkp   (7)；上述方程组中：M_w：尾室收敛段入口马赫数；k：比热比；π(M_w)：尾室收敛段入口马赫数对应的静压与总压比值；P_w：尾室收敛段入口马赫数对应的静压，单位为pa；P_t5：尾室收敛段入口马赫数对应的总压，单位为pa；D_w：尾室收敛段入口的直径，单位为mm；d_4kp：发动机喉道直径，单位为mm；尾室收敛段入口马赫数对应的正激波后与正激波前的总压比；q(M_w)：尾室收敛段入口马赫数对应的速度系数；D_wkp：尾室等直段的直径，单位为mm；L_wkp：尾室等直段的长度，单位为mm；其中，尾室收敛段入口马赫数对应的静压与超音速发动机高空飞行时真实的环境压力相同，尾室收敛段入口马赫数对应的总压与超音速发动机的发动机尾喷管的出口马赫数对应的总压相同，超音速发动机的发动机尾喷管出口马赫数大于1，超音速发动机的发动机尾喷管出口马赫数，超音速发动机的发动机尾喷管出口马赫数对应的总压，超音速发动机高空飞行时真实的环境压力，比热比以及发动机喉道直径为超音速发动机固有的已知参数，上述方程组中的参数：M_w，k，π(M_w)，P_w，P_t5，W_w，d_4kp，q(M_w)，D_wkp，L_wkp均为发动机试车台中所有试验的发动机中，发动机尾喷管出口流量最大的发动机对应的参数。