用於發動機試車臺排氣系統的尾室的製作方法

2023-08-22 07:47:11 3

本實用新型涉及一種用於發動機試車臺排氣系統的尾室，尤其是一種用於超音速發動機試車臺排氣系統的尾室。

背景技術：

當在地面模擬超音速發動機高空飛行狀態時，通常先將發動機安裝在高空模擬艙內，使用抽氣設備對高空艙進行抽氣使得高空模擬艙內的壓力與發動機高空飛行時所處高度的環境壓力相同，再進行發動機點火，進行高空飛行模擬試驗，在試驗過程中要始終保持高空模擬艙內的壓力與發動機高空飛行時所處高度的環境壓力相同，這就需要即時將超音速發動機排出的氣體排出高空模擬艙，現有技術中，通常採用引射器或真空罐進行抽氣，而高空模擬艙外的壓力通常為0.11MPa，而超音速發動機飛行高度的環境壓力則僅為大氣壓力的0.1倍，甚至0.01倍，排氣系統的增壓比要達到10到100，對應的排氣系統進口的流量每秒則高達十幾千克甚至上百千克，這樣大的增壓比和被引射流量，僅靠引射器的增壓，必須三到四級串聯，如果採用真空罐，則真空罐的體積要高達上萬立方米，由此可見，無論單獨採用引射器或真空罐作為抽氣設備，均需要龐大的結構，不僅效率低下，費用也十分昂貴；其次，發動機試車臺通常需對多種發動機進行高空飛行模擬，而不同的發動機，發動機的尺寸、發動機尾噴管尺寸、發動機出口流量均不同，使用一套抽氣設備，無法滿足多種發動機的試驗要求；此外，高空飛行的發動機所排出的氣體為高溫氣體，其溫度通常在350℃以上，當發動機排出的高溫氣體在金屬管道內部流動時，由於金屬熱脹冷縮的屬性，管道會發生軸向膨脹，當高溫介質流動過後，隨著金屬管道恢復常溫，金屬管道會縮短為原有長度，現有管道支架無法吸收金屬管道由於熱脹冷縮而引起的軸向長度變化，進而導致管道支架變形甚至斷裂，同時管道與高空模擬艙固定連接處也會發生變形甚至斷裂。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供了一種超音速發動機尾噴管排氣模擬試驗的排氣裝置以滿足不同超音速發動機在地面模擬高空飛行狀態的試驗要求。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用於發動機試車臺排氣系統的尾室，包括固定大尾室和可更換小尾室，按照發動機尾噴管出口排氣流動方向，所述固定大尾室包括同軸依次通過法蘭固定連接的尾室收斂段，尾室等直段和尾室擴張段，所述可更換小尾室包括同軸固定連接的小尾室法蘭和小尾室筒體，所述小尾室筒體與所述尾室收斂段同軸的設置在所述尾室收斂段內，所述小尾室法蘭和所述尾室收斂段入口的法蘭連接；所述固定大尾室與設置在高空模擬艙內的尾室支架固定連接，所述尾室等直段出口法蘭與膨脹波紋管一端的法蘭連接，所述膨脹波紋管的另一端與高空模擬艙固定連接；所述尾室收斂段、尾室等直段、尾室擴張段和可更換小尾室均為中空迴轉體；具有發動機尾噴管的發動機和所述尾室收斂段設置在高空模擬艙內，所述尾室擴張段設置在高空模擬艙外，所述發動機為超音速發動機；所述尾室收斂段，尾室等直段和尾室擴張段均設有循環冷卻水裝置和冷卻水噴水裝置。

進一步的，所述尾室收斂段包括尾室收斂段循環水進水環，尾室收斂段循環水排水環，尾室收斂段循環水環，尾室收斂段噴水環，尾室收斂段內筒，尾室收斂段外筒；所述尾室收斂段內筒和尾室收斂段外筒之間通過軸向設置的尾室收斂段鋼筋固定連接，所述尾室收斂段循環水進水環一端與尾室收斂段出口的法蘭固定連接，另一端與尾室收斂段外筒固定連接，所述尾室收斂段循環水排水環一端與尾室收斂段進口的法蘭固定連接，另一端與尾室收斂段外筒固定連接，所述尾室收斂段循環水進水環和尾室收斂段循環水排水環之間設置有尾室收斂段循環水環和尾室收斂段噴水環，所述尾室收斂段循環水環和尾室收斂段噴水環在軸向上依次交替設置，所述尾室收斂段噴水環內設置有噴嘴，所述噴嘴依次穿過尾室收斂段外筒和所述尾室收斂段內筒，所述尾室收斂段循環水進水環和尾室收斂段循環水排水環所在的圓周上，尾室收斂段外筒分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室收斂段內筒和尾室收斂段外筒之間的夾層並通過夾層在尾室收斂段循環水環流動後進入尾室收斂段循環水排水環並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室收斂段循環水進水環，尾室收斂段循環水排水環上設置有循環水管接頭，所述尾室收斂段噴水環上設置有冷卻噴水管接頭。

進一步的，所述尾室等直段包括尾室等直段循環水進水環，尾室等直段循環水排水環，尾室等直段循環水環，尾室等直段噴水環，尾室等直段內筒，尾室等直段外筒；所述尾室等直段內筒和尾室等直段外筒之間通過軸向設置的尾室等直段鋼筋固定連接，所述尾室等直段循環水進水環一端與尾室等直段進口的法蘭固定連接，另一端與尾室等直段外筒固定連接，所述尾室等直段循環水排水環一端與尾室等直段出口的法蘭固定連接，另一端與尾室等直段外筒固定連接，所述尾室等直段循環水進水環和尾室等直段循環水排水環之間設置有尾室等直段循環水環和尾室等直段噴水環，所述尾室等直段循環水環和尾室等直段噴水環在軸向上依次交替設置，所述尾室等直段噴水環內設置有噴嘴，所述噴嘴依次穿過尾室等直段外筒和所述尾室等直段內筒，所述尾室等直段循環水進水環和尾室等直段循環水排水環所在的圓周上，尾室等直段外筒分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室等直段內筒和尾室等直段外筒之間的夾層並通過夾層在尾室等直段循環水環流動後進入尾室等直段循環水排水環並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室等直段循環水進水環，尾室等直段循環水排水環上設置有循環水管接頭，所述尾室等直段噴水環上設置有冷卻噴水管接頭。

進一步的，所述尾室擴張段包括尾室擴張段循環水進水環，尾室擴張段循環水排水環，尾室擴張段循環水環，尾室擴張段噴水環，尾室擴張段內筒，尾室擴張段外筒；所述尾室擴張段內筒和尾室擴張段外筒之間通過軸向設置的尾室擴張段鋼筋固定連接，所述尾室擴張段循環水進水環一端與尾室擴張段進口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴張段外筒固定連接，所述尾室擴張段循環水排水環一端與尾室擴張段出口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴張段外筒固定連接，所述尾室擴張段循環水進水環和尾室擴張段循環水排水環之間設置有尾室擴張段循環水環和尾室擴張段噴水環，所述尾室擴張段循環水環和尾室擴張段噴水環在軸向上依次交替設置，所述尾室擴張段噴水環內設置有噴嘴，所述噴嘴依次穿過尾室擴張段外筒和所述尾室擴張段內筒，所述尾室擴張段循環水進水環和尾室擴張段循環水排水環所在的圓周上，尾室擴張段外筒分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室擴張段內筒和尾室擴張段外筒之間的夾層並通過夾層在尾室擴張段循環水環流動後進入尾室擴張段循環水排水環並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室擴張段循環水進水環，尾室擴張段循環水排水環上設置有循環水管接頭，所述尾室擴張段噴水環上設置有冷卻噴水管接頭。

進一步的，所述噴嘴包括噴嘴體，噴嘴內蓋板，筒體；所述噴嘴體包括噴嘴外蓋板，噴嘴圓環，離心進液孔，噴嘴孔，過渡錐孔，所述噴嘴外蓋板為圓柱體，所述噴嘴外蓋板與所述噴嘴圓環一端面同軸固定連接，沿固定連接的噴嘴外蓋板和噴嘴圓環的中軸線，噴嘴圓環到噴嘴外蓋板方向上，所述噴嘴外蓋板內依次設置有過渡錐孔和噴嘴孔，所述過渡錐孔一端直徑與噴嘴孔直徑相同，另一端直徑與噴嘴圓環的內徑相同；所述噴嘴圓環的側壁設置有離心進液孔；所述噴嘴內蓋板為圓柱體，所述噴嘴內蓋板中心設有直流進液孔，所述直流進液孔與所述噴嘴孔同軸，所述噴嘴內蓋板與所述噴嘴圓環另一端面同軸固定連接，所述直流進液孔的直徑小於所述噴嘴孔的直徑；所述噴嘴體和噴嘴內蓋板設置在所述筒體內，所述噴嘴外蓋板與所述筒體一端同軸固定連接。

進一步的，所述尾室支架包括尾室支架固定架，尾室支架託架，尾室支架導向座，尾室支架底板，尾室支架上滾輪導向板，尾室支架下滾輪導向板，尾室支架滾輪組件，尾室支架固定支架；所述尾室支架固定架與所述尾室支架託架固定連接，所述尾室支架固定架設置有與所述尾室等直段入口的法蘭孔相對應的通孔；所述固定連接的尾室支架固定架和尾室支架託架下端與尾室支架底板固定連接，所述尾室支架底板上表面固定設置有尾室支架導向座，所述尾室支架導向座為2個，每個所述尾室支架導向座上設置有銷孔，定位銷分別穿過2個所述尾室支架導向座上的銷孔將2個所述尾室支架導向座連接；所述尾室支架底板下表面設置有尾室支架上滾輪導向板，所述尾室支架固定支架下部固定設置在高空模擬艙內，所述尾室支架固定支架上表面與所述尾室支架下滾輪導向板下表面固定連接；所述尾室支架滾輪組件設置在所述尾室支架上滾輪導向板和所述尾室支架下滾輪導向板之間，所述尾室支架滾輪組件包括尾室支架滾輪和尾室支架框架，所述尾室支架滾輪設置在尾室支架框架內，所述固定連接的尾室支架固定架和尾室支架託架與所述尾室支架底板之間設置有尾室支架加強筋。

進一步的，所述尾室收斂段入口的直徑為Dw，收斂角為αwr；所述尾室等直段的直徑Dwkp，長度為Lwkp；所述尾室擴張段出口的直徑為Dwc，擴張角為αwc；所述Dw，Dwkp，Lwkp滿足下列方程組：

Lwkp＝4Dwkp (7)；

上述方程組中：Mw：尾室收斂段入口馬赫數；k：比熱比；π(Mw)：尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓與總壓比值；Pw：尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓，單位為pa；Pt5：尾室收斂段入口馬赫數對應的總壓，單位為pa；Dw：尾室收斂段入口的直徑，單位為mm；d4kp：發動機喉道直徑，單位為mm；尾室收斂段入口馬赫數對應的正激波後與正激波前的總壓比；q(Mw)：尾室收斂段入口馬赫數對應的速度係數；Dwkp：尾室等直段的直徑，單位為mm；Lwkp：尾室等直段的長度，單位為mm；

其中，尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓與超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力相同，尾室收斂段入口馬赫數對應的總壓與超音速發動機的發動機尾噴管的出口馬赫數對應的總壓相同，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數大於1，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數對應的總壓，超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力，比熱比以及發動機喉道直徑為超音速發動機固有的已知參數，上述方程組中的參數：Mw，k，π(Mw)，Pw，Pt5，Ww，d4kp，q(Mw)，Dwkp，Lwkp均為發動機試車臺中所有試驗的發動機中，發動機尾噴管出口流量最大的發動機對應的參數。

進一步的，所述收斂角滿足：0＜αwr≤12°；所述擴張角滿足0＜αwc≤12°。

進一步的，所述可更換小尾室的直徑為Dwx，所述Dwx滿足下列方程組：

上述方程組中：Mwx：可更換小尾室入口馬赫數；π(Mwx)：可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓與總壓比值；Pwx：可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓，單位為pa；Pt5x：可更換小尾室入口馬赫數對應的總壓，單位為pa；Dwx：可更換小尾室入口直徑，單位為mm；d4kpx：發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的發動機的發動機喉道直徑，單位為mm；

其中，可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓與超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力相同，可更換小尾室入口馬赫數對應的總壓與超音速發動機的發動機尾噴管的出口馬赫數對應的總壓相同，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數大於1，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數對應的總壓，超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力，比熱比以及發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的發動機的發動機喉道直徑為超音速發動機固有的已知參數，上述方程組中的參數：Mwx，π(Mwx)，Pwx，Pt5x，Dwx，d4kpx，均為發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的超音速發動機對應的參數。

進一步的，所述尾室擴張段的出口連接引射器或真空罐。

設置本實用新型所述的用於發動機試車臺排氣系統的尾室後，當發動機出口流量最大的試驗發動機進行試驗時，發動機尾噴管出口排出的超音速氣流進入到尾室收斂段，通過拉瓦爾噴管形裝的尾室結構，通過一系列的激波作用，最終降為亞音速，尾室收斂段入口馬赫數對應的正激波後的總壓Ptw，尾室收斂段入口馬赫數對應的高空模擬艙的靜壓PW以及尾室的增壓比滿足公式(11)-(13)；

當除發動機出口流量最大的試驗發動機以外的試驗發動機進行試驗時，發動機尾噴管出口排出的超音速氣流進入到對應的可更換小尾室中，通過類拉瓦爾噴管形狀的尾室結構，通過一系列的激波作用，最終降為亞音速可更換小尾室入口馬赫數對應的正激波後的總壓Ptwx，可更換小尾室入口馬赫數對應的高空模擬艙的靜壓PWx以及尾室的增壓比滿足公式(14)-(17)；

其中，為可更換小尾室入口馬赫數對應的正激波後與正激波前的總壓比。

與現有技術相比，本實用新型所述的用於發動機試車臺排氣系統的尾室具有以下有益技術效果：

(1)通過類拉瓦爾噴管形狀的尾室模擬技術，在系列激波作用下，將發動機尾噴管的動能有效地滯止下來，大於1的增壓比提高後續抽氣設備被動流進口靜壓，降低後續抽氣設備所需增壓比，進而減少了後續抽氣設備的引射器級數或真空罐的體積，降低了成本；

(2)設置可更換小尾室結構，一種發動機尾噴管尺寸的發動機對應一種更換小尾室，滿足了多種尺寸發動機試驗的需求；

(3)本實用新型採用循環冷卻和噴水冷卻相結合的方式，提高了冷卻效率；同時，本實用新型所採用的噴嘴，通過設置與噴嘴孔噴同軸的直流進液孔以及噴嘴圓環的側壁的離心進液孔，形成了具有中心長距離，周圍短距離的大覆蓋面積的冷卻液，提高了冷卻效率。

(4)通過設置尾室活動支架和膨脹波紋管，吸收金屬管道由於熱脹冷縮而引起的軸向長度變化。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的內部結構示意圖。

圖2為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的外部結構示意圖。

圖3為圖1中沿A-A的剖視圖。

圖4為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室收斂段的結構示意圖。

圖5為圖4中A部的放大視圖。

圖6為圖4中B部的放大視圖。

圖7為圖4中沿B-B的剖視圖。

圖8為圖7中C部的放大視圖。

圖9為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室等直段的結構示意圖。

圖10為圖9中D部的放大視圖。

圖11為圖9中E部的放大視圖。

圖12為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室擴張段的結構示意圖。

圖13為圖12中F部的放大視圖。

圖14為圖12中G部的放大視圖。

圖15為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的可更換小尾室的結構示意圖。

圖16為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的噴嘴的立體圖。

圖17為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的噴嘴的內部結構圖。

圖18為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室噴嘴的噴嘴體的示意圖。

圖19為圖18中沿A-A的剖視圖。

圖20為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室活動支架的主視圖。

圖21為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室活動支架的左視圖。

圖22為本實用新型的用於發動機試車臺排氣系統的尾室的尾室活動支架的尾室滾輪組件示意圖。

具體實施方式

參見圖1-22，一種用於發動機試車臺排氣系統的尾室，包括固定大尾室和可更換小尾室50，按照發動機尾噴管3出口排氣流動方向，所述固定大尾室包括同軸依次通過法蘭固定連接的尾室收斂段20，尾室等直段30和尾室擴張段40，所述可更換小尾室50包括同軸固定連接的小尾室法蘭52和小尾室筒體51，所述小尾室筒體51與所述尾室收斂段20同軸的設置在所述尾室收斂段20內，所述小尾室法蘭52和所述尾室收斂段20入口的法蘭連接；所述固定大尾室與設置在高空模擬艙1內的尾室支架70固定連接，所述尾室等直段30出口法蘭與膨脹波紋管4一端的法蘭連接，所述膨脹波紋管4的另一端與高空模擬艙1固定連接；所述尾室收斂段20、尾室等直段30、尾室擴張段40和可更換小尾室50均為中空迴轉體；具有發動機尾噴管3的發動機2和所述尾室收斂段20設置在高空模擬艙1內，所述尾室擴張段40設置在高空模擬艙1外，所述發動機2為超音速發動機；所述尾室收斂段20，尾室等直段30和尾室擴張段40均設有循環冷卻水裝置和冷卻水噴水裝置。

優選的，所述尾室收斂段20包括尾室收斂段循環水進水環21，尾室收斂段循環水排水環22，尾室收斂段循環水環23，尾室收斂段噴水環24，尾室收斂段內筒25，尾室收斂段外筒26；所述尾室收斂段內筒25和尾室收斂段外筒26之間通過軸向設置的尾室收斂段鋼筋27固定連接，所述尾室收斂段循環水進水環21一端與尾室收斂段20出口的法蘭固定連接，另一端與尾室收斂段外筒26固定連接，所述尾室收斂段循環水排水環22一端與尾室收斂段20進口的法蘭固定連接，另一端與尾室收斂段外筒26固定連接，所述尾室收斂段循環水進水環21和尾室收斂段循環水排水環22之間設置有尾室收斂段循環水環23和尾室收斂段噴水環24，所述尾室收斂段循環水環23和尾室收斂段噴水環24在軸向上依次交替設置，所述尾室收斂段噴水環24內設置有噴嘴60，所述噴嘴60依次穿過尾室收斂段外筒26和所述尾室收斂段內筒25，所述尾室收斂段循環水進水環21和尾室收斂段循環水排水環22所在的圓周上，尾室收斂段外筒26分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室收斂段內筒25和尾室收斂段外筒26之間的夾層並通過夾層在尾室收斂段循環水環23流動後進入尾室收斂段循環水排水環22並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室收斂段循環水進水環21，尾室收斂段循環水排水環22上設置有循環水管接頭5，所述尾室收斂段噴水環24上設置有冷卻噴水管接頭6。

優選的，所述尾室等直段30包括尾室等直段循環水進水環31，尾室等直段循環水排水環32，尾室等直段循環水環33，尾室等直段噴水環34，尾室等直段內筒35，尾室等直段外筒36；所述尾室等直段內筒35和尾室等直段外筒36之間通過軸向設置的尾室等直段鋼筋37固定連接，所述尾室等直段循環水進水環31一端與尾室等直段30進口的法蘭固定連接，另一端與尾室等直段外筒36固定連接，所述尾室等直段循環水排水環32一端與尾室等直段30出口的法蘭固定連接，另一端與尾室等直段外筒36固定連接，所述尾室等直段循環水進水環31和尾室等直段循環水排水環32之間設置有尾室等直段循環水環33和尾室等直段噴水環34，所述尾室等直段循環水環33和尾室等直段噴水環34在軸向上依次交替設置，所述尾室等直段噴水環34內設置有噴嘴60，所述噴嘴60依次穿過尾室等直段外筒36和所述尾室等直段內筒35，所述尾室等直段循環水進水環31和尾室等直段循環水排水環32所在的圓周上，尾室等直段外筒36分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室等直段內筒35和尾室等直段外筒36之間的夾層並通過夾層在尾室等直段循環水環33流動後進入尾室等直段循環水排水環32並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室等直段循環水進水環31，尾室等直段循環水排水環32上設置有循環水管接頭5，所述尾室等直段噴水環34上設置有冷卻噴水管接頭6。

優選的，所述尾室擴張段40包括尾室擴張段循環水進水環41，尾室擴張段循環水排水環42，尾室擴張段循環水環43，尾室擴張段噴水環44，尾室擴張段內筒45，尾室擴張段外筒46；所述尾室擴張段內筒45和尾室擴張段外筒46之間通過軸向設置的尾室擴張段鋼筋47固定連接，所述尾室擴張段循環水進水環41一端與尾室擴張段40進口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴張段外筒46固定連接，所述尾室擴張段循環水排水環42一端與尾室擴張段40出口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴張段外筒46固定連接，所述尾室擴張段循環水進水環41和尾室擴張段循環水排水環42之間設置有尾室擴張段循環水環43和尾室擴張段噴水環44，所述尾室擴張段循環水環43和尾室擴張段噴水環44在軸向上依次交替設置，所述尾室擴張段噴水環44內設置有噴嘴60，所述噴嘴60依次穿過尾室擴張段外筒46和所述尾室擴張段內筒45，所述尾室擴張段循環水進水環41和尾室擴張段循環水排水環42所在的圓周上，尾室擴張段外筒46分別設置有循環水進水孔和循環水排水孔，循環水通過所述循環水進水孔進入所述尾室擴張段內筒45和尾室擴張段外筒46之間的夾層並通過夾層在尾室擴張段循環水環43流動後進入尾室擴張段循環水排水環42並通過所述循環水排水孔排出；所述尾室擴張段循環水進水環41，尾室擴張段循環水排水環42上設置有循環水管接頭5，所述尾室擴張段噴水環44上設置有冷卻噴水管接頭6。

所述噴嘴60包括噴嘴體61，噴嘴內蓋板62，筒體63；所述噴嘴體61包括噴嘴外蓋板64，噴嘴圓環65，離心進液孔66，噴嘴孔68，過渡錐孔69，所述噴嘴外蓋板64為圓柱體，所述噴嘴外蓋板64與所述噴嘴圓環65一端面同軸固定連接，沿固定連接的噴嘴外蓋板64和噴嘴圓環65的中軸線，噴嘴圓環65到噴嘴外蓋板64方向上，所述噴嘴外蓋板64內依次設置有過渡錐孔69和噴嘴孔68，所述過渡錐孔69一端直徑與噴嘴孔68直徑相同，另一端直徑與噴嘴圓環65的內徑相同；所述噴嘴圓環65的側壁設置有離心進液孔66；所述噴嘴內蓋板62為圓柱體，所述噴嘴內蓋板62中心設有直流進液孔67，所述直流進液孔67與所述噴嘴孔68同軸，所述噴嘴內蓋板62與所述噴嘴圓環65另一端面同軸固定連接，所述直流進液孔67的直徑小於所述噴嘴孔68的直徑；所述噴嘴體61和噴嘴內蓋板62設置在所述筒體63內，所述噴嘴外蓋板64與所述筒體63一端同軸固定連接。

優選的，所述尾室支架70包括尾室支架固定架71，尾室支架託架72，尾室支架導向座73，尾室支架底板76，尾室支架上滾輪導向板77，尾室支架下滾輪導向板78，尾室支架滾輪組件79，尾室支架固定支架80；所述尾室支架固定架71與所述尾室支架託架72固定連接，所述尾室支架固定架71設置有與所述尾室等直段30入口的法蘭孔相對應的通孔；所述固定連接的尾室支架固定架71和尾室支架託架72下端與尾室支架底板76固定連接，所述尾室支架底板76上表面固定設置有尾室支架導向座73，所述尾室支架導向座73為2個，每個所述尾室支架導向座73上設置有銷孔74，定位銷75分別穿過2個所述尾室支架導向座73上的銷孔74將2個所述尾室支架導向座73連接；所述尾室支架底板76下表面設置有尾室支架上滾輪導向板77，所述尾室支架固定支架80下部固定設置在高空模擬艙1內，所述尾室支架固定支架80上表面與所述尾室支架下滾輪導向板78下表面固定連接；所述尾室支架滾輪組件79設置在所述尾室支架上滾輪導向板77和所述尾室支架下滾輪導向板78之間，所述尾室支架滾輪組件79包括尾室支架滾輪81和尾室支架框架82，所述尾室支架滾輪81設置在尾室支架框架82內，所述固定連接的尾室支架固定架71和尾室支架託架72與所述尾室支架底板76之間設置有尾室支架加強筋83。

優選的，所述一種管道支架，其特徵在於，所述管道支架包括固定架71，託架72，導向座73，底板76，上滾輪導向板77，下滾輪導向板78，滾輪組件79，固定支架80；所述固定架71與所述託架72固定連接，所述固定架71設置有與需固定的管道的法蘭孔相對應的通孔；所述固定連接的固定架71和託架72下端與底板76固定連接，所述底板76上表面固定設置有導向座73，所述導向座73為2個，每個所述導向座73上設置有銷孔74，定位銷75分別穿過2個所述導向座73上的銷孔74將2個所述導向座73連接；所述底板76下表面設置有上滾輪導向板77，所述固定支架80下部固定設置在地面，所述固定支架80上表面與所述下滾輪導向板78下表面固定連接；所述滾輪組件79設置在所述上滾輪導向板77和所述下滾輪導向板78之間，所述滾輪組件79包括滾輪81和框架82，所述滾輪81設置在框架82內，所述固定連接的固定架71和託架72與所述底板76之間設置有加強筋83。

優選的，所述尾室收斂段20入口的直徑為Dw，收斂角為αwr；所述尾室等直段30的直徑Dwkp，長度為Lwkp；所述尾室擴張段40出口的直徑為Dwc，擴張角為αwc；所述Dw，Dwkp，Lwkp滿足下列方程組：

Lwkp＝4Dwkp (7)；

上述方程組中：Mw：尾室收斂段入口馬赫數；k：比熱比；π(Mw)：尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓與總壓比值；Pw：尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓，單位為pa；Pt5：尾室收斂段入口馬赫數對應的總壓，單位為pa；Dw：尾室收斂段入口的直徑，單位為mm；d4kp：發動機喉道直徑，單位為mm；尾室收斂段入口馬赫數對應的正激波後與正激波前的總壓比；q(Mw)：尾室收斂段入口馬赫數對應的速度係數；Dwkp：尾室等直段的直徑，單位為mm；Lwkp：尾室等直段的長度，單位為mm；

其中，尾室收斂段入口馬赫數對應的靜壓與超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力相同，尾室收斂段入口馬赫數對應的總壓與超音速發動機的發動機尾噴管的出口馬赫數對應的總壓相同，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數大於1，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數對應的總壓，超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力，比熱比以及發動機喉道直徑為超音速發動機固有的已知參數，上述方程組中的參數：Mw，k，π(Mw)，Pw，Pt5，Ww，d4kp，q(Mw)，Dwkp，Lwkp均為發動機試車臺中所有試驗的發動機中，發動機尾噴管出口流量最大的發動機對應的參數。

優選的，所述收斂角滿足：0＜αwr≤12°；所述擴張角滿足0＜αwc≤12°。

優選的，所述可更換小尾室50的直徑為Dwx，所述Dwx滿足下列方程組：

上述方程組中：Mwx：可更換小尾室入口馬赫數；π(Mwx)：可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓與總壓比值；Pwx：可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓，單位為pa；Pt5x：可更換小尾室入口馬赫數對應的總壓，單位為pa；Dwx：可更換小尾室入口直徑，單位為mm；d4kpx：發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的發動機的發動機喉道直徑，單位為mm；

其中，可更換小尾室入口馬赫數對應的靜壓與超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力相同，可更換小尾室入口馬赫數對應的總壓與超音速發動機的發動機尾噴管的出口馬赫數對應的總壓相同，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數大於1，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數，超音速發動機的發動機尾噴管出口馬赫數對應的總壓，超音速發動機高空飛行時真實的環境壓力，比熱比以及發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的發動機的發動機喉道直徑為超音速發動機固有的已知參數，上述方程組中的參數：Mwx，π(Mwx)，Pwx，Pt5x，Dwx，d4kpx，均為發動機試車臺中所有試驗的發動機中，除發動機尾噴管出口流量最大的發動機以外的超音速發動機對應的參數。

優選的，所述尾室擴張段40的出口連接引射器或真空罐。

設置本實用新型所述的用於發動機試車臺排氣系統的尾室後，當發動機出口流量最大的試驗發動機進行試驗時，發動機尾噴管出口排出的超音速氣流進入到尾室收斂段，通過拉瓦爾噴管形裝的尾室結構，通過一系列的激波作用，最終降為亞音速，尾室收斂段入口馬赫數對應的正激波後的總壓Ptw，尾室收斂段入口馬赫數對應的高空模擬艙的靜壓PW以及尾室的增壓比滿足公式(11)-(13)；

當除發動機出口流量最大的試驗發動機以外的試驗發動機進行試驗時，發動機尾噴管出口排出的超音速氣流進入到對應的可更換小尾室中，通過類拉瓦爾噴管形狀的尾室結構，通過一系列的激波作用，最終降為亞音速，可更換小尾室入口馬赫數對應的正激波後的總壓Ptwx，可更換小尾室入口馬赫數對應的高空艙的靜壓PWx以及尾室的增壓比滿足公式(14)-(17)；

其中，為可更換小尾室入口馬赫數對應的正激波後與正激波前的總壓比。

大於1的增壓比提高後續抽氣設備被動流進口靜壓，降低後續抽氣設備所需增壓比，進而減少了後續抽氣設備的引射器級數或真空罐的體積，降低了成本；同時，設置更換小尾室結構，一種發動機尾噴管尺寸的發動機對應一種更換小尾室，滿足了多種尺寸發動機試驗的需求。

最後說明的是，以上實施例僅用於說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳的實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改和等同替代，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。