技術(shù)特征：

1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室包括固定大尾室和可更換小尾室(50)，按照發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管(3)出口排氣流動(dòng)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(kuò)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(shè)置在所述尾室收斂段(20)內(nèi)，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(shè)置在高空模擬艙(1)內(nèi)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(kuò)張段(40)和可更換小尾室(50)均為中空回轉(zhuǎn)體；具有發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管(3)的發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和所述尾室收斂段(20)設(shè)置在高空模擬艙(1)內(nèi)，所述尾室擴(kuò)張段(40)設(shè)置在高空模擬艙(1)外，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(2)為超音速發(fā)動(dòng)機(jī)；所述尾室收斂段(20)，尾室等直段(30)和尾室擴(kuò)張段(40)均設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置和冷卻水噴水裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室收斂段(20)包括尾室收斂段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(21)，尾室收斂段循環(huán)水排水環(huán)(22)，尾室收斂段循環(huán)水環(huán)(23)，尾室收斂段噴水環(huán)(24)，尾室收斂段內(nèi)筒(25)，尾室收斂段外筒(26)；所述尾室收斂段內(nèi)筒(25)和尾室收斂段外筒(26)之間通過軸向設(shè)置的尾室收斂段鋼筋(27)固定連接，所述尾室收斂段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(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(huán)水排水環(huán)(22)一端與尾室收斂段(20)進(jìn)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(huán)水進(jìn)水環(huán)(21)和尾室收斂段循環(huán)水排水環(huán)(22)之間設(shè)置有尾室收斂段循環(huán)水環(huán)(23)和尾室收斂段噴水環(huán)(24)，所述尾室收斂段循環(huán)水環(huán)(23)和尾室收斂段噴水環(huán)(24)在軸向上依次交替設(shè)置，所述尾室收斂段噴水環(huán)(24)內(nèi)設(shè)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(nèi)筒(25)，所述尾室收斂段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(21)和尾室收斂段循環(huán)水排水環(huán)(22)所在的圓周上，尾室收斂段外筒(26)分別設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)水孔和循環(huán)水排水孔，循環(huán)水通過所述循環(huán)水進(jìn)水孔進(jìn)入所述尾室收斂段內(nèi)筒(25)和尾室收斂段外筒(26)之間的夾層并通過夾層在尾室收斂段循環(huán)水環(huán)(23)流動(dòng)后進(jìn)入尾室收斂段循環(huán)水排水環(huán)(22)并通過所述循環(huán)水排水孔排出；所述尾室收斂段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(21)，尾室收斂段循環(huán)水排水環(huán)(22)上設(shè)置有循環(huán)水管接頭(5)，所述尾室收斂段噴水環(huán)(24)上設(shè)置有冷卻噴水管接頭(6)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室等直段(30)包括尾室等直段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(31)，尾室等直段循環(huán)水排水環(huán)(32)，尾室等直段循環(huán)水環(huán)(33)，尾室等直段噴水環(huán)(34)，尾室等直段內(nèi)筒(35)，尾室等直段外筒(36)；所述尾室等直段內(nèi)筒(35)和尾室等直段外筒(36)之間通過軸向設(shè)置的尾室等直段鋼筋(37)固定連接，所述尾室等直段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(31)一端與尾室等直段(30)進(jìn)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(huán)水排水環(huán)(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(huán)水進(jìn)水環(huán)(31)和尾室等直段循環(huán)水排水環(huán)(32)之間設(shè)置有尾室等直段循環(huán)水環(huán)(33)和尾室等直段噴水環(huán)(34)，所述尾室等直段循環(huán)水環(huán)(33)和尾室等直段噴水環(huán)(34)在軸向上依次交替設(shè)置，所述尾室等直段噴水環(huán)(34)內(nèi)設(shè)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(nèi)筒(35)，所述尾室等直段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(31)和尾室等直段循環(huán)水排水環(huán)(32)所在的圓周上，尾室等直段外筒(36)分別設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)水孔和循環(huán)水排水孔，循環(huán)水通過所述循環(huán)水進(jìn)水孔進(jìn)入所述尾室等直段內(nèi)筒(35)和尾室等直段外筒(36)之間的夾層并通過夾層在尾室等直段循環(huán)水環(huán)(33)流動(dòng)后進(jìn)入尾室等直段循環(huán)水排水環(huán)(32)并通過所述循環(huán)水排水孔排出；所述尾室等直段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(31)，尾室等直段循環(huán)水排水環(huán)(32)上設(shè)置有循環(huán)水管接頭(5)，所述尾室等直段噴水環(huán)(34)上設(shè)置有冷卻噴水管接頭(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室擴(kuò)張段(40)包括尾室擴(kuò)張段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(41)，尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)，尾室擴(kuò)張段循環(huán)水環(huán)(43)，尾室擴(kuò)張段噴水環(huán)(44)，尾室擴(kuò)張段內(nèi)筒(45)，尾室擴(kuò)張段外筒(46)；所述尾室擴(kuò)張段內(nèi)筒(45)和尾室擴(kuò)張段外筒(46)之間通過軸向設(shè)置的尾室擴(kuò)張段鋼筋(47)固定連接，所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(41)一端與尾室擴(kuò)張段(40)進(jìn)口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴(kuò)張段外筒(46)固定連接，所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)一端與尾室擴(kuò)張段(40)出口的法蘭固定連接，另一端與尾室擴(kuò)張段外筒(46)固定連接，所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(41)和尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)之間設(shè)置有尾室擴(kuò)張段循環(huán)水環(huán)(43)和尾室擴(kuò)張段噴水環(huán)(44)，所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水環(huán)(43)和尾室擴(kuò)張段噴水環(huán)(44)在軸向上依次交替設(shè)置，所述尾室擴(kuò)張段噴水環(huán)(44)內(nèi)設(shè)置有噴嘴(60)，所述噴嘴(60)依次穿過尾室擴(kuò)張段外筒(46)和所述尾室擴(kuò)張段內(nèi)筒(45)，所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(41)和尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)所在的圓周上，尾室擴(kuò)張段外筒(46)分別設(shè)置有循環(huán)水進(jìn)水孔和循環(huán)水排水孔，循環(huán)水通過所述循環(huán)水進(jìn)水孔進(jìn)入所述尾室擴(kuò)張段內(nèi)筒(45)和尾室擴(kuò)張段外筒(46)之間的夾層并通過夾層在尾室擴(kuò)張段循環(huán)水環(huán)(43)流動(dòng)后進(jìn)入尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)并通過所述循環(huán)水排水孔排出；所述尾室擴(kuò)張段循環(huán)水進(jìn)水環(huán)(41)，尾室擴(kuò)張段循環(huán)水排水環(huán)(42)上設(shè)置有循環(huán)水管接頭(5)，所述尾室擴(kuò)張段噴水環(huán)(44)上設(shè)置有冷卻噴水管接頭(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述噴嘴(60)包括噴嘴體(61)，噴嘴內(nèi)蓋板(62)，筒體(63)；所述噴嘴體(61)包括噴嘴外蓋板(64)，噴嘴圓環(huán)(65)，離心進(jìn)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(huán)(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(huán)(65)的中軸線，噴嘴圓環(huán)(65)到噴嘴外蓋板(64)方向上，所述噴嘴外蓋板(64)內(nèi)依次設(shè)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(huán)(65)的內(nèi)徑相同；所述噴嘴圓環(huán)(65)的側(cè)壁設(shè)置有離心進(jìn)液孔(66)；所述噴嘴內(nèi)蓋板(62)為圓柱體，所述噴嘴內(nèi)蓋板(62)中心設(shè)有直流進(jìn)液孔(67)，所述直流進(jìn)液孔(67)與所述噴嘴孔(68)同軸，所述噴嘴內(nèi)蓋板(62)與所述噴嘴圓環(huán)(65)另一端面同軸固定連接，所述直流進(jìn)液孔(67)的直徑小于所述噴嘴孔(68)的直徑；所述噴嘴體(61)和噴嘴內(nèi)蓋板(62)設(shè)置在所述筒體(63)內(nèi)，所述噴嘴外蓋板(64)與所述筒體(63)一端同軸固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室支架(70)包括尾室支架固定架(71)，尾室支架托架(72)，尾室支架導(dǎo)向座(73)，尾室支架底板(76)，尾室支架上滾輪導(dǎo)向板(77)，尾室支架下滾輪導(dǎo)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)與所述尾室支架托架(72)固定連接，所述尾室支架固定架(71)設(shè)置有與所述尾室等直段(30)入口的法蘭孔相對(duì)應(yīng)的通孔；所述固定連接的尾室支架固定架(71)和尾室支架托架(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(shè)置有尾室支架導(dǎo)向座(73)，所述尾室支架導(dǎo)向座(73)為2個(gè)，每個(gè)所述尾室支架導(dǎo)向座(73)上設(shè)置有銷孔(74)，定位銷(75)分別穿過2個(gè)所述尾室支架導(dǎo)向座(73)上的銷孔(74)將2個(gè)所述尾室支架導(dǎo)向座(73)連接；所述尾室支架底板(76)下表面設(shè)置有尾室支架上滾輪導(dǎo)向板(77)，所述尾室支架固定支架(80)下部固定設(shè)置在高空模擬艙(1)內(nèi)，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(dǎo)向板(78)下表面固定連接；所述尾室支架滾輪組件(79)設(shè)置在所述尾室支架上滾輪導(dǎo)向板(77)和所述尾室支架下滾輪導(dǎo)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(shè)置在尾室支架框架(82)內(nèi)，所述固定連接的尾室支架固定架(71)和尾室支架托架(72)與所述尾室支架底板(76)之間設(shè)置有尾室支架加強(qiáng)筋(83)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室收斂段(20)入口的直徑為D_w，收斂角為α_wr；所述尾室等直段(30)的直徑D_wkp，長度為L_wkp；所述尾室擴(kuò)張段(40)出口的直徑為D_wc，擴(kuò)張角為α_wc；所述D_w，D_wkp，L_wkp滿足下列方程組：

$M_w={\[\frac{2}{k-1}(\mathrm{\π}{\left(M_w\right)}^{\frac{-(k-1)}{k}}-1)\]}^{0.5}---\left(1\right);$

$\mathrm{\π}\left(M_w\right)=\frac{P_w}{P_{t5}}---\left(2\right);$

$D_w={\[{(1+\frac{k-1}{2}{M}_W^2)}^{\frac{k-1}{2(k-1)}}/0.5M_w{(k+1)}^{\frac{(k+1)}{2(k-1)}}\]}^{0.5}{d}_{4kp}---\left(3\right);$

${\stackrel{\‾}{P}}_{tws}={\[\frac{(k+1)M_W^2}{(k-1)M_w^2+2}\]}^{\frac{k}{k-1}}{\[\frac{k+1}{2{\mathrm{kM}}_w^2-k+1}\]}^{\frac{1}{k-1}}---\left(4\right);$

$q\left(M_w\right)=\frac{M_W{\left(0.5\right(k+1\left)\right)}^{(k+1)/2(k-1)}}{{(1+0.5(k-1\left){M_W}^2\right)}^{(k+1)/2(k-1)}}---\left(5\right);$

$D_{wkp}=d_{4kp}{\left(\frac{q\left(M_w\right)}{{\stackrel{\‾}{p}}_{tws}}\right)}^{0.5}---\left(6\right);$

L_wkp＝4D_wkp (7)；

上述方程組中：M_w：尾室收斂段入口馬赫數(shù)；k：比熱比；π(M_w)：尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓與總壓比值；P_w：尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓，單位為pa；P_t5：尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓，單位為pa；D_w：尾室收斂段入口的直徑，單位為mm；d_4kp：發(fā)動(dòng)機(jī)喉道直徑，單位為mm；尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的正激波后與正激波前的總壓比；q(M_w)：尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的速度系數(shù)；D_wkp：尾室等直段的直徑，單位為mm；L_wkp：尾室等直段的長度，單位為mm；

其中，尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓與超音速發(fā)動(dòng)機(jī)高空飛行時(shí)真實(shí)的環(huán)境壓力相同，尾室收斂段入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓與超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管的出口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓相同，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)大于1，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)高空飛行時(shí)真實(shí)的環(huán)境壓力，比熱比以及發(fā)動(dòng)機(jī)喉道直徑為超音速發(fā)動(dòng)機(jī)固有的已知參數(shù)，上述方程組中的參數(shù)：M_w，k，π(M_w)，P_w，P_t5，W_w，d_4kp，q(M_w)，D_wkp，L_wkp均為發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)中所有試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口流量最大的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述收斂角滿足：0＜α_wr≤12°；所述擴(kuò)張角滿足0＜α_wc≤12°。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述可更換小尾室(50)的直徑為D_wx，所述D_wx滿足下列方程組：

$M_{wx}={\[\frac{2}{k-1}(\mathrm{\π}{\left(M_{wx}\right)}^{\frac{-(k-1)}{k}}-1)\]}^{0.5}---\left(8\right);$

$\mathrm{\π}\left(M_{wx}\right)=\frac{P_{wx}}{P_{t5x}}---\left(9\right);$

$D_{wx}={\[{(1+\frac{k-1}{2}{M}_{Wx}^2)}^{\frac{k-1}{2(k-1)}}/0.5M_{wx}{(k+1)}^{\frac{(k+1)}{2(k-1)}}\]}^{0.5}{d}_{4kpx}---\left(10\right);$

上述方程組中：M_wx：可更換小尾室入口馬赫數(shù)；π(M_wx)：可更換小尾室入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓與總壓比值；P_wx：可更換小尾室入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓，單位為pa；P_t5x：可更換小尾室入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓，單位為pa；D_wx：可更換小尾室入口直徑，單位為mm；d_4kpx：發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)中所有試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，除發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口流量最大的發(fā)動(dòng)機(jī)以外的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)喉道直徑，單位為mm；

其中，可更換小尾室入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的靜壓與超音速發(fā)動(dòng)機(jī)高空飛行時(shí)真實(shí)的環(huán)境壓力相同，可更換小尾室入口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓與超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管的出口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓相同，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)大于1，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口馬赫數(shù)對(duì)應(yīng)的總壓，超音速發(fā)動(dòng)機(jī)高空飛行時(shí)真實(shí)的環(huán)境壓力，比熱比以及發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)中所有試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，除發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口流量最大的發(fā)動(dòng)機(jī)以外的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)喉道直徑為超音速發(fā)動(dòng)機(jī)固有的已知參數(shù)，上述方程組中的參數(shù)：M_wx，π(M_wx)，P_wx，P_t5x，D_wx，d_4kpx，均為發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)中所有試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，除發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管出口流量最大的發(fā)動(dòng)機(jī)以外的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的參數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣系統(tǒng)的尾室，其特征在于，所述尾室擴(kuò)張段(40)的出口連接引射器或真空罐。