[发明专利]一种超音速发动机尾喷管排气模拟试验的排气装置

摘要

本发明公开了一种超音速发动机尾喷管排气模拟试验的排气装置，包括尾室，引射器和二级引射器；尾室包括固定大尾室和可更换小尾室，固定大尾室包括尾室收敛段，尾室等直段和尾室扩张段，可更换小尾室包括小尾室法兰和小尾室筒体，小尾室筒体设置在尾室收敛段内，固定大尾室设有循环冷却水装置和冷却水喷水装置；引射器包括低压室，过渡段，掺混收敛段，掺混等直段，掺混扩张段，低压室内固定连接有圆环分流导流装置，引射气流输送管道，引射气流收敛段，引射气流扩张段，所述低压室出口与所述引射气流扩张段的出口截面在同一竖直面。本发明的排气装置可以满足不同超音速发动机在地面模拟高空飞行状态的试验要求。

主权项

1.一种超音速发动机尾喷管排气模拟试验的排气装置，其特征在于，按照发动机尾喷管(3)出口排气流动方向，所述排气装置包括同轴依次固定连接的尾室，引射器(100)和二级引射器(200)，所述尾室包括固定大尾室和可更换小尾室(50)，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通过法兰固定连接的尾室收敛段(20)，尾室等直段(30)和尾室扩张段(40)，所述可更换小尾室(50)包括同轴固定连接的小尾室法兰(52)和小尾室筒体(51)，所述小尾室筒体(51)与所述尾室收敛段(20)同轴的设置在所述尾室收敛段(20)内，所述小尾室法兰(52)和所述尾室收敛段(20)入口的法兰连接；所述固定大尾室与设置在高空模拟舱(1)内的尾室支架(70)固定连接，所述尾室等直段(30)出口法兰与膨胀波纹管(4)一端的法兰连接，所述膨胀波纹管(4)的另一端与高空模拟舱(1)固定连接；所述尾室收敛段(20)、尾室等直段(30)、尾室扩张段(40)和可更换小尾室(50)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(20)设置在高空模拟舱(1)内，所述发动机(2)为超音速发动机；所述尾室收敛段(20)，尾室等直段(30)和尾室扩张段(40)均设有循环冷却水装置和冷却水喷水装置；按照被引射气流的流动方向，所述引射器(100)包括依次同轴固定连接的低压室(110)，过渡段(120)，掺混收敛段(130)，掺混等直段(140)，掺混扩张段(150)，所述低压室(110)包括低压室壳体(112)和与低压室壳体(112)两端固定连接的法兰，所述低压室(110)内按照被引射气流的流动方向依次同轴固定连接有圆环分流导流装置(113)，引射气流输送管道(117)，引射气流收敛段(114)，引射气流扩张段(115)，所述圆环分流导流装置(113)入口与引射气流进气总管(111)固定连接，出口与引射气流输送管道(117)的入口固定连接，所述低压室壳体(112)，过渡段(120)，掺混收敛段(130)，掺混等直段(140)，掺混扩张段(150)，引射气流输送管道(117)，引射气流收敛段(114)，引射气流扩张段(115)均为中空回转体，所述引射气流输送管道(117)的中心线与所述低压室壳体(112)的中心线重合，所述低压室(110)出口截面与所述引射气流扩张段(115)的出口截面在同一竖直面，所述低压室(110)与引射器固定支架(160)连接，所述掺混等直段(140)与引射器活动支架(170)连接；所述尾室扩张段(40)的出口与低压室(110)的入口固定连接；按照被引射气流的流动方向，所述二级引射器(200)包括依次同轴固定连接的二级引射器低压室(210)，二级引射器过渡段(220)，二级引射器掺混收敛段(230)，二级引射器掺混等直段(240)，二级引射器掺混扩张段(250)；所述二级引射器低压室(210)，二级引射器掺混等直段(240)，二级引射器掺混扩张段(250)与固定连接有引射器活动支架(170),所述二级引射器掺混扩张段(250)设置在高空模拟舱(1)外；所述圆环分流导流装置(113)一端固定连接有导流锥(116)，所述导流锥(116)的中心线与所述圆环分流导流装置(113)的中心线重合，所述导流锥(116)的顶点在所述低压室(110)入口截面上；所述尾室收敛段(20)包括尾室收敛段循环水进水环(21)，尾室收敛段循环水排水环(22)，尾室收敛段循环水环(23)，尾室收敛段喷水环(24)，尾室收敛段内筒(25)，尾室收敛段外筒(26)；所述尾室收敛段内筒(25)和尾室收敛段外筒(26)之间通过轴向设置的尾室收敛段钢筋(27)固定连接，所述尾室收敛段循环水进水环(21)一端与尾室收敛段(20)出口的法兰固定连接，另一端与尾室收敛段外筒(26)固定连接，所述尾室收敛段循环水排水环(22)一端与尾室收敛段(20)进口的法兰固定连接，另一端与尾室收敛段外筒(26)固定连接，所述尾室收敛段循环水进水环(21)和尾室收敛段循环水排水环(22)之间设置有尾室收敛段循环水环(23)和尾室收敛段喷水环(24)，所述尾室收敛段循环水环(23)和尾室收敛段喷水环(24)在轴向上依次交替设置，所述尾室收敛段喷水环(24)内设置有喷嘴(60)，所述喷嘴(60)依次穿过尾室收敛段外筒(26)和所述尾室收敛段内筒(25)，所述尾室收敛段循环水进水环(21)和尾室收敛段循环水排水环(22)所在的圆周上，尾室收敛段外筒(26)分别设置有循环水进水孔和循环水排水孔，循环水通过所述循环水进水孔进入所述尾室收敛段内筒(25)和尾室收敛段外筒(26)之间的夹层并通过夹层在尾室收敛段循环水环(23)流动后进入尾室收敛段循环水排水环(22)并通过所述循环水排水孔排出；所述尾室收敛段循环水进水环(21)，尾室收敛段循环水排水环(22)上设置有循环水管接头(5)，所述尾室收敛段喷水环(24)上设置有冷却喷水管接头(6)；所述尾室等直段(30)包括尾室等直段循环水进水环(31)，尾室等直段循环水排水环(32)，尾室等直段循环水环(33)，尾室等直段喷水环(34)，尾室等直段内筒(35)，尾室等直段外筒(36)；所述尾室等直段内筒(35)和尾室等直段外筒(36)之间通过轴向设置的尾室等直段钢筋(37)固定连接，所述尾室等直段循环水进水环(31)一端与尾室等直段(30)进口的法兰固定连接，另一端与尾室等直段外筒(36)固定连接，所述尾室等直段循环水排水环(32)一端与尾室等直段(30)出口的法兰固定连接，另一端与尾室等直段外筒(36)固定连接，所述尾室等直段循环水进水环(31)和尾室等直段循环水排水环(32)之间设置有尾室等直段循环水环(33)和尾室等直段喷水环(34)，所述尾室等直段循环水环(33)和尾室等直段喷水环(34)在轴向上依次交替设置，所述尾室等直段喷水环(34)内设置有喷嘴(60)，所述喷嘴(60)依次穿过尾室等直段外筒(36)和所述尾室等直段内筒(35)，所述尾室等直段循环水进水环(31)和尾室等直段循环水排水环(32)所在的圆周上，尾室等直段外筒(36)分别设置有循环水进水孔和循环水排水孔，循环水通过所述循环水进水孔进入所述尾室等直段内筒(35)和尾室等直段外筒(36)之间的夹层并通过夹层在尾室等直段循环水环(33)流动后进入尾室等直段循环水排水环(32)并通过所述循环水排水孔排出；所述尾室等直段循环水进水环(31)，尾室等直段循环水排水环(32)上设置有循环水管接头(5)，所述尾室等直段喷水环(34)上设置有冷却喷水管接头(6)；所述尾室扩张段(40)包括尾室扩张段循环水进水环(41)，尾室扩张段循环水排水环(42)，尾室扩张段循环水环(43)，尾室扩张段喷水环(44)，尾室扩张段内筒(45)，尾室扩张段外筒(46)；所述尾室扩张段内筒(45)和尾室扩张段外筒(46)之间通过轴向设置的尾室扩张段钢筋(47)固定连接，所述尾室扩张段循环水进水环(41)一端与尾室扩张段(40)进口的法兰固定连接，另一端与尾室扩张段外筒(46)固定连接，所述尾室扩张段循环水排水环(42)一端与尾室扩张段(40)出口的法兰固定连接，另一端与尾室扩张段外筒(46)固定连接，所述尾室扩张段循环水进水环(41)和尾室扩张段循环水排水环(42)之间设置有尾室扩张段循环水环(43)和尾室扩张段喷水环(44)，所述尾室扩张段循环水环(43)和尾室扩张段喷水环(44)在轴向上依次交替设置，所述尾室扩张段喷水环(44)内设置有喷嘴(60)，所述喷嘴(60)依次穿过尾室扩张段外筒(46)和所述尾室扩张段内筒(45)，所述尾室扩张段循环水进水环(41)和尾室扩张段循环水排水环(42)所在的圆周上，尾室扩张段外筒(46)分别设置有循环水进水孔和循环水排水孔，循环水通过所述循环水进水孔进入所述尾室扩张段内筒(45)和尾室扩张段外筒(46)之间的夹层并通过夹层在尾室扩张段循环水环(43)流动后进入尾室扩张段循环水排水环(42)并通过所述循环水排水孔排出；所述尾室扩张段循环水进水环(41)，尾室扩张段循环水排水环(42)上设置有循环水管接头(5)，所述尾室扩张段喷水环(44)上设置有冷却喷水管接头(6)。