CN109163876B - 一种水冷式超音速喷管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水冷式超音速喷管。所述喷管包括由内至外依次同轴设置的内壳、夹水套和外壳；夹水套与内壳以及外壳之间均具有间隙，该间隙形成冷却水通道；外壳与夹水套之间沿夹水套的周向设置有连接件，连接件内开设有至少一个进水通道和至少一个出水通道；进水通道的进水端用以与冷却水源连通，出水通道的出水端用于将冷却水排出，进水通道的出水端和出水通道的进水端均与冷却水通道连通，且分别位于所述连接件的轴向方向的两侧，使冷却水从进水通道进入，并沿冷却水通道循环一周后从出水通道流出。本发明中的喷管冷却效率高，喷管各部分可以均匀地被冷却，且喷管各部分均可以拆卸，便于维护以及更换喷管的内型面。

Description

一种水冷式超音速喷管

技术领域

本发明属于喷管的技术领域，尤其涉及一种水冷式超音速喷管。

背景技术

等离子体风洞应用于航天飞行器防热材料和结构的地面试验研究中，一般采用电弧或者感应耦合放电的方式产生等离子体，等离子体气体的温度高达4000～10000K。因此，风洞的各部分均需要合理地冷却。

超音速喷管是等离子体风洞的重要组成部分，一般利用喷管产生超音速等离子体射流以有效模拟高超声速航天飞行器在大气层中飞行时的来流环境。由于等离子体风洞气体温度很高，而超音速喷管一般为金属材料，无法长时间经受高温气体的加热，需要合理地冷却才能在产生高温气体射流的同时，保证超音速喷管自身结构的安全。

目前，对超音速喷管进行冷却的常规的方式主要有：(1)对喷管外壁淋水；采用这种方式，冷却效果不均匀，且无法满足气体温度很高的状态下喷管的冷却传热需求。(2)喷管采用双层结构，两层之间形成间隙，通入冷却水进行冷却；这种方式对于尺寸较小、加热时间较短、受热不严重的喷管是恰当的，但对于较大结构的喷管，容易在局部形成死水区域，水流速度太慢，对流换热效果不明显，喷管局部仍然有可能过热。

此外，现有超音速喷管的结构一般焊接为一个整体，喷管各部分不可拆卸。因此，喷管损坏后的维护十分麻烦，甚至需要重新加工新的喷管。同时，超音速喷管在设计时，其内型面是固定的，在一定的来流条件和喷管出口背压条件下，喷管的马赫数是固定的，无法对其进行调节；如果需要产生其它马赫数的超音速射流，往往需要更换整个喷管。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却效率高、冷却均匀的水冷式超音速喷管，以解决现有技术中存在的至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水冷式超音速喷管，包括由内至外依次同轴设置的内壳、夹水套和外壳；所述夹水套与所述内壳以及所述外壳之间均具有间隙，所述间隙形成冷却水通道；所述外壳与所述夹水套之间沿所述夹水套的周向设置有连接件，所述连接件内开设有至少一个进水通道和至少一个出水通道；所述进水通道的进水端用以与冷却水源连通，所述出水通道的出水端用于将冷却水排出，所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端均与所述冷却水通道连通；所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端分别位于所述连接件的轴向方向的两侧，使冷却水从所述进水通道进入，并沿所述冷却水通道循环一周后从所述出水通道流出。

优选地，所述连接件内开设有多个所述进水通道和多个所述出水通道，多个所述进水通道和多个所述出水通道之间在所述连接件的周向上交错间隔设置。

优选地，所述连接件内开设有三个进水通道和三个出水通道。

优选地，所述内壳的外壁上设有多条沿所述内壳的周向间隔设置的加强筋。

优选地，所述加强筋与所述夹水套的内壁相接触，使每相邻的两个所述加强筋之间形成一个供冷却水通过的独立流道。

优选地，所述夹水套的内壁与所述内壳平行设置，使得所述夹水套与所述内壳之间的间隙等宽。

优选地，所述外壳包括第一外壳部和第二外壳部，所述第一外壳部和所述第二外壳部同轴设置，且分别有一端与所述连接件可拆卸连接。

优选地，所述连接件为法兰。

优选地，所述连接件的内壁与所述夹水套的外壁连接，用于固定所述夹水套。

优选地，所述内壳的一端与所述第一外壳部可拆卸连接，另一端与所述第二外壳部可拆卸连接。

本发明与现有技术相比至少具有如下的有益效果：

(1)本发明的水冷式超音速喷管，通过在内壳和外壳之间同轴设置的夹水套，使内壳和外壳之间形成绕夹水套的冷却水通道，并在外壳和夹水套之间沿所述夹水套的周向设置有连接件，开设在所述连接件内的进水通道和出水通道与所述冷却水通道连通的一端分别位于连接件的轴向方向的两侧，使冷却水从进水通道进入，并沿所述冷却水通道循环一周后才能从出水通道流出，从而避免冷却水从进水通道进入后有部分冷却水就近从出水通道流出，提高了冷却水的利用率，保证冷却水的流经范围，避免局部过热，进而提高水冷式超音速喷管的冷却效率，使所述喷管能够在高温环境下长时间稳定运行。

(2)本发明中的水冷式超音速喷管的连接件内开设有多个所述进水通道和多个所述出水通道，多个所述进水通道和多个所述出水通道之间在所述连接件的周向上交错间隔设置，在周向上形成多个冷却水路，使喷管的冷却更均匀，并且每路冷却水在冷却水通道循环快速带走热量后从与供冷却水进入的进水通道相邻位置处的出水通道流出，提高了冷却效率。

(3)本发明一些优选实施方案中的水冷式超音速喷管的外壳包括通过连接件可拆卸连接的第一外壳部和第二外壳部，内壳的一端与所述第一外壳部可拆卸连接，另一端与所述第二外壳部可拆卸连接，并且所述连接件的内壁与所述夹水套的外壁接触连接，使得本发明中所述喷管各部件的连接为可拆卸连接，从而使得本发明所述喷管各部分均可以拆卸，便于维护和更换，同时可以采用更换喷管内壳和夹水套的方式使得所述喷管产生其它马赫数的射流，而不必完全更换喷管，避免了加工多个喷管，极大地节约了成本。

附图说明

本发明附图仅仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是本发明的水冷式超音速喷管的一个具体实施方式的剖视图。

图2是图1中B部分的放大图。

图3是图1中夹水套的局部剖视图。

图4是图1中水冷式超音速喷管外壳的侧视图。

图5是本发明一个具体实施方式中外壁设置有加强筋的内壳的剖视图。

图6是图5中A-A的剖视图。

图7是本发明一个具体实施方式中内法兰的立体结构示意图。

图8是图7的正视图。

图9是图8中C-C的剖视图。

图中：1：内壳；2：夹水套；3：外壳；3-1：第一外壳部；3-2：第二外壳部；4：冷却水通道；5：连接件；6：进水管接头；7：出水管接头；8：管接头密封圈；9：连接件密封圈；10：前密封圈；11：后密封圈；12：周向台阶；13：加强筋；14：进水通道；14-1：第一进水部；14-2：第二进水部；15：延伸部；16：凸部；17：出水通道；18：法兰本体；18-1：穿孔；18-2：外螺纹；18-3：凹槽；18-4：内螺纹；18-5：台阶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种水冷式超音速喷管，图1是本发明的水冷式超音速喷管的一个具体实施方式的剖视图。本发明所述的水冷式超音速喷管包括由内至外依次同轴设置的内壳1、夹水套2和外壳3；所述夹水套2与所述内壳1以及所述外壳3之间均具有间隙，所述间隙形成冷却水通道4；所述外壳3与所述夹水套2之间沿所述夹水套2的周向设置有连接件5，所述连接件5内开设有至少一个进水通道和至少一个出水通道；所述进水通道的进水端用以与冷却水源连通，所述出水通道的出水端用于将冷却水排出，所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端均与所述冷却水通道4连通；所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端分别位于所述连接件5的轴向方向的两侧，使冷却水从所述进水通道进入，并沿所述冷却水通道4循环一周后从所述出水通道流出。本发明中的水冷式超音速喷管的夹层结构形成循环的冷却水通道4，通过在冷却水通道4内流动的冷却水带走热量，通过沿夹水套2的周向设置的连接件5将进水通道和出水通道与所述冷却水通道4相连通的一端在轴向上隔开，使冷却水必需绕夹水套2的轴向折返后才能从出水通道流出，使冷却水按照冷却水通道4设计的流道流动，提高了冷却水的利用率，保证冷却水的流经范围，避免局部过热，进而提高所述喷管的冷却效率，使喷管能够在高温环境下长时间稳定运行。

本发明对所述夹水套2没有特别的限制，只要所述夹水套2与所述内壳1和所述外壳3相匹配，使得所述夹水套2与内壳1之间的间隙以及所述夹水套2与外壳3之间的间隙相通从而形成用于供冷却水流动的冷却水通道4即可。例如所述夹水套可以包括沿所述喷管的轴向相对称的两部分，包括相对称的两部分的所述夹水套套设在所述内壳1外。

在一些优选的实施方式中，所述夹水套2的安装固定可以通过焊接(例如点焊连接)或机械限位的方式与所述连接件5连接，使夹水套2与外壳3和内壳1的相对位置固定；所述外壳3例如可以固定在所述连接件5上。

特别说明的是，在本发明中，所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端分别位于所述连接件5的轴向方向的两侧指的是，所述进水通道和所述出水通道与所述冷却水通道相连通的一端的开口朝向相反。例如，所述进水通道的出水端朝向所述连接件5的前侧(图1所示的连接件的左侧)，所述出水通道的进水端朝向所述连接件5的后侧(图1所示的连接件的右侧)。

在本发明中，所述进水通道和所述出水通道例如可以通过在所述连接件5内开设开孔(例如L形的开孔)形成，所述进水通道和所述出水通道可以为一体的L形开孔，也可以包括开设在所述连接件内的两个相连通的通孔，例如，如图3所示，所述进水通道14包括相连通的第一进水部14-1和第二进水部14-2，所述第一进水部14-1垂直于所述连接件5的轴向方向，所述第二进水部14-2平行于所述连接件5的轴向方向，所述第二进水部14-2的一端与所述第一进水部14-1的一端连接，所述第二进水部14-2的另一端与所述冷却水通道4连通，作为所述冷却水通道4的进水位置。例如，所述出水通道包括相连通的第一出水部和第二出水部，所述第一出水部垂直于所述连接件5的轴向方向，所述第二出水部平行于所述连接件5的轴向方向，所述第二出水部的一端与所述第一出水部的一端连接，所述第二出水部的另一端与所述冷却水通道4连通，作为所述冷却水通道4的出水位置。在本发明中，例如所述第二进水部与所述冷却水通道相连通的一端朝向所述连接件5的前侧(图1所示的连接件的左侧)，所述第二出水部与所述冷却水通道相连通的一端朝向所述连接件5的后侧(图1所示的连接件的右侧)，从而用于分隔进水位置与出水位置，使得流经进水通道与出水通道的冷却水不会发生串水的现象。

根据一些优选的实施方式，所述水冷式超音速喷管还包括进水管接头6和出水管接头7；所述进水通道的进水端通过所述进水管接头6与冷却水源连接。优选地，所述进水通道的进水端通过所述进水管接头6与进水管(图中未示出)的一端连接，进水管的另一端与冷却水源连接。所述出水通道的出水端通过出水管接头7用于将冷却水排出所述外壳3。优选地，所述出水通道的出水端通过出水管接头7与出水管(图中未示出)连接，沿所述冷却水通道循环后的冷却水通过出水管被排放到回收容器内或者指定的位置。

在本发明中，所述进水管接头6和所述出水管接头7例如可以分别螺纹连接在所述连接件5的进水通道和出水通道的位置，当所述进水通道包括第一进水部和第二进水部，所述出水通道包括第一出水部和第二出水部时，所述进水管接头和所述出水管接头例如可以分别螺纹连接在所述连接件的第一进水部和第一出水部的位置。在本发明中，例如，所述进水管接头6可以通过螺纹连接的方式穿设于所述第一进水部内侧或者可以通过螺纹连接的方式套设于所述第一进水部外侧，从而使得所述第二进水部与所述进水管接头6相连通，使所述第二进水部通过进水管接头6从所述外壳3的外部向所述冷却水通道4内引入冷却水；同样地，所述出水管接头7也可以通过螺纹连接的方式穿设于所述第一出水部内侧或者可以通过螺纹连接的方式套设于所述第一出水部外侧，从而使得所述第二出水部与所述出水管接头7相连通，使所述第二出水部通过出水管接头7将冷却水通道4中的水流至所述外壳3的外部。在本发明中，当所述进水管接头和所述出水管接头分别套设于所述第一进水部和所述第一出水部的外侧时，例如可以在所述连接件5的相应位置设置有与所述进水管接头和所述出水管接头相匹配的卡槽，用于卡合所述进水管接头和所述出水管接头。

在本发明中，当所述水冷式超音速喷管还包括进水管接头6和出水管接头7时，所述进水管接头6的数量与所述进水通道的数量相同，所述出水管接头7的数量与所述出水通道的数量相同，且所述进水管接头6与所述出水管接头7均伸出所述外壳3。

在本发明中，所述外壳3和所述夹水套2之间设置有连接件5，可以有效分隔冷却水的进水位置和出水位置，使得夹水套2与内壳1之间以及夹水套2与外壳3之间形成了合理的流道，使得进入冷却水通道4的冷却水可以沿着设计的流道快速有效流动，不会发生串水的现象；本发明中的水冷式超音速喷管对流换热效果好，冷却效率高。

本发明所述的水冷式超音速喷管一般用于高温气体的射流，可以在高温气体(高温气体的温度甚至高至10000K)通入的情况下长时间稳定运行，本发明中的水冷式超音速喷管自身结构的安全性好。

本发明所述的水冷式超音速喷管的工作原理例如可以为：高温气体从所述水冷式超音速喷管的前端(图1所示的喷管的左端)进入所述内壳，从所述内壳的中心流过，然后从所述喷管的后端流出(图1所示的喷管的右端)；在高温气体通入的过程中，所述内壳1的内壁受热严重，需要冷却水沿着内壳1的外壁高速流动对其进行冷却。冷却水从进水管接头6流入冷却水通道4，沿着位于所述连接件前侧的夹水套2与外壳3之间的间隙进入夹水套2与内壳1之间形成的间隙流动，从而对所述喷管的内壳1进行冷却；之后绕过夹水套2，进入位于所述连接件后侧的夹水套2与外壳3之间的间隙，最后冷却水从出水管接头7流出。

根据一些优选的实施方式，所述连接件5内开设有多个所述进水通道和多个所述出水通道，多个所述进水通道和多个所述出水通道之间在所述连接件5的周向上交错间隔设置。在本发明中，沿着所述连接件的周向上交错间隔设置优选为交错间隔均匀设置多个所述进水通道和多个所述出水通道，在周向上形成了多个冷却水路，提高了冷却水流量并保证了整个水冷式超音速喷管冷却得更均匀，整个所述喷管的内壳均可以得到有效地冷却，不存在流动较慢的死水区域，并且所述出水通道与所述进水通道的数量相同，使得从一个进水通道进入的冷却水在冷却水通道循环快速带走热量后相对应地就近从与该进水通道相邻的一个所述出水通道流出，进一步保证了冷却水的流经范围，避免了局部过热，提高了冷却效率。

根据一些优选的实施方式，所述连接件内开设有三个进水通道和三个出水通道。

在本发明中，当所述水冷式超音速喷管还包括进水管接头6和出水管接头7时，多个所述进水管接头和多个所述出水管接头之间在所述连接件5以及所述外壳3的周向上也是交错间隔设置。从本发明的一个具体实施方式中包括的外壳的侧视图图4可以看出所述进水管接头与所述出水通道是交错间隔的，即两个所述进水管接头之间分布一个出水管接头；在本发明中，将进水管接头和出水管接头统称为冷却水管接头。

根据一些优选的实施方式，所述内壳1的外壁上设有多条沿所述内壳1的周向间隔设置的加强筋13。

在本发明中，优选为所述多条加强筋13在所述内壳1的周向上均匀间隔分布，例如，如图5和图6所示，所述加强筋13从所述内壳1的一端伸向所述内壳1的另一端，即在本发明中，优选为所述加强筋13沿所述内壳1的长度方向延伸。

需要说明的是，为了清楚展示内壳的截面变化，图5中采用半剖的画法进行示意，并不影响图6和图5的对应关系。

在本发明中，所述多条加强筋13沿着所述内壳1的周向间隔设置，可以保证所述水冷式超音速喷管在利用冷却水传热的同时能够承受较高的冷却水压力，同时保证在所述内壳1没有设置加强筋13的位置，可以供冷却水通过，形成供冷却水流通的水道。在本发明中，所述加强筋13的设置可进一步保证所述水冷式超音速喷管自身结构的安全稳定性，特别是当所述内壳1的壁厚比较小时可以很好地保证所述水冷式超音速喷管自身结构的安全稳定性，从而进一步保证本发明中的水冷式超音速喷管在通入高压冷却水后，可以在气流温度很高的状态下长时间稳定工作。

根据一些优选的实施方式，所述内壳1的壁厚为3～5mm(3、3.5、4、4.5或5mm)；和/或所述加强筋13的厚度为3～5mm(3、3.5、4、4.5或5mm)。

根据一些优选的实施方式，所述加强筋13与所述夹水套2的内壁相接触，使每相邻的两个所述加强筋13之间形成一个供冷却水通过的独立流道，如此，当从夹水套与外壳之间的间隙进入的冷却水流至夹水套与内壳之间的间隙后，冷却水可以沿着对应的独立流道流动，从而使得每个独立流道内的冷却水不会发生串水现象。在本发明中，所述夹水套2例如可以通过加强筋13与所述内壳1紧配固定，使得所述夹水套套设在所述内壳1外。

根据一些优选的实施方式，所述夹水套2的内壁与所述内壳1平行设置，使得所述夹水套2与所述内壳1之间的间隙等宽。在本发明中，当所述夹水套2与所述内壳1之间的间隙等宽时，可以使得冷却水在该间隙内的流动更加均匀。

根据一些优选的实施方式，所述内壳1和/或所述夹水套2采用紫铜材料制成。在本发明中，优选为所述内壳1和/或所述夹水套2采用高热导率的紫铜材料制成，如此可以极大地提高传热效率。

根据一些优选的实施方式，所述外壳3采用不锈钢材料制成。

根据一些优选的实施方式，所述外壳3包括第一外壳部3-1和第二外壳部3-2，所述第一外壳部3-1和所述第二外壳部3-2同轴设置，且分别有一端与所述连接件5可拆卸连接。在本发明中，所述第一外壳部和所述第二外壳部通过连接件可拆卸连接的，如此便于拆卸所述喷管的外壳，便于维护和更换所述喷管的内部部件。在当所述外壳包括第一外壳部(前外壳部)和第二外壳部(后外壳部)时，位于所述连接件前侧的所述夹水套2与所述外壳3之间的间隙也即所述夹水套与所述第一外壳部3-1之间的间隙；位于所述连接件后侧的所述夹水套2与所述外壳3之间的间隙也即所述夹水套与所述第二外壳部3-2之间的间隙。

根据一些优选的实施方式，所述连接件为法兰；所述法兰为内法兰。在本发明中，所述内法兰的立体结构示意图例如可以如图7所示，所述内法兰包括法兰本体18，所述法兰本体18沿轴向开设有用于穿设所述夹水套的穿孔18-1，所述法兰本体18沿周向交错间隔地开设有L形的进水通道14和出水通道17；所述法兰本体18轴向的两侧设置有外螺纹18-2，所述法兰本体两侧的外螺纹18-2分别与外壳3左右两部分上的内螺纹匹配，使得外壳3的左右两部分可以直接固定在法兰本体18上；所述法兰本体18还包括用于放置内法兰密封圈的凹槽18-3，如图9所示；当外壳3与所述法兰本体18拧紧固定时，内法兰密封圈被所述外壳3的端面压紧。所述进水通道14的第一进水部和所述出水通道17的第一出水部内还设置有用于与冷却水管接头上的外螺纹相匹配连接的内螺纹18-4以及用于放置管接头密封圈8的台阶18-5，当冷却水管接头连接在所述进水通道和出水通道时，通过在所述台阶18-5上设置管接头密封圈8进行密封。

根据一些优选的实施方式，所述第一外壳部3-1和所述第二外壳部3-2的一端的内螺纹连接在所述法兰本体的两侧的外螺纹上，且连接处均通过连接件密封圈9(内法兰密封圈)密封，例如，如图1和图2所示。

根据一些优选的实施方式，所述进水管接头6和所述出水管接头7采用螺纹连接在所述内法兰上，且连接处均通过管接头密封圈8密封，例如，如图1和图2所示。

根据一些优选的实施方式，所述连接件5的内壁与所述夹水套2的外壁连接(例如接触连接)，用于固定所述夹水套。

根据一些优选的实施方式，所述夹水套2的外壁与所述连接件5的内壁相接触，并且所述夹水套2的外壁设有周向台阶12(如图3所示)，所述夹水套2通过所述周向台阶12限位于所述连接件5。在本发明中，优选为所述夹水套2机械限位于所述连接件5，一方面可以使得所述夹水套2相对所述外壳与所述内壳的相对位置固定，从而无法在所述喷管内移动，另一方面采用机械限位这种可拆卸的连接方式与连接件固定，使得所述夹水套2便于拆卸。在本发明中，为了更方便所述夹水套的拆卸，优选为所述夹水套包括沿所述喷管的轴向相对称的两部分，套在所述内壳1外。在本发明中，所述周向台阶12例如可以是与所述夹水套一体的凸起结构(相对于所述夹水套的外壁与所述连接件相接触的位置)。

根据一些优选的实施方式，所述内壳1的一端与所述第一外壳部3-1可拆卸连接，另一端与所述第二外壳部3-2可拆卸连接。

根据一些优选的实施方式，所述第一外壳部3-1的前端(图1所示的左端)设置有沿径向的延伸部15，所述内壳的前端设置有与所述延伸部15相匹配的凸部16，例如如图1所示，从而使得所述内壳1的前端限位于所述第一外壳3-1的前端；所述第二外壳部3-2的后端(图1所示的右端)与所述内壳的后端接触连接，从而使得所述内壳1的后端紧配合于所述第二外壳3-2的后端，如此，便于从所述外壳中分离出所述内壳，从而便于更换所述喷管的内壳和夹水套产生其它马赫数的射流，而不必要更换整个喷管。

在本发明中，所述内壳1的型面优选为收缩-扩张的拉法尔喷管型面(如图1和图5所示)时，也可以根据所述喷管的实际使用需求，更换喷管的内型面。

根据一些优选的实施方式，所述内壳1的前端限位于所述第一外壳部3-1的前端，并且两者之间采用前密封圈10密封；所述内壳1的后端紧配合于所述第二外壳部3-2的后端，并且两者之间采用后密封圈11密封，例如如图1所示。

在本发明中，优选为所述喷管各个部件的连接和固定综合采用可拆卸连接的方式，例如螺纹连接、机械限位和紧配合的方式，同时在所有可能渗漏的地方优选为采用密封圈密封，从而使得所述喷管可以通入0.5MPa的冷却水而不漏水和变形。

根据一些优选的实施方式，所述水冷式超音速喷管的形状为轴对称型。

特别说明的是，在本发明中，当所述水冷式超音速喷管的形状为轴对称型时，所述水冷式超音速喷管也记作水冷式轴对称超音速喷管。在本发明中，优选为所述水冷式超音速喷管的形状为轴对称型，这是由于在实际应用中，等离子体发生器的结构一般为轴对称型，因此采用轴对称喷管便于与等离子体发生器转接。

特别说明的是，在本发明中，术语“内侧”、“外侧”、“内壁”、“外壁”、“左侧(前侧)”、“右侧(后侧)”、“左端(前端)”和“右端(后端)”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制；对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种水冷式超音速喷管，其特征在于：

包括由内至外依次同轴设置的内壳、夹水套和外壳；

所述夹水套与所述内壳以及所述外壳之间均具有间隙，所述间隙形成冷却水通道；

所述外壳与所述夹水套之间沿所述夹水套的周向设置有法兰，所述法兰内开设有多个进水通道和多个出水通道；多个所述进水通道和多个所述出水通道之间在所述法兰的周向上交错间隔设置；

所述进水通道的进水端用以与冷却水源连通，所述出水通道的出水端用于将冷却水排出，所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端均与所述冷却水通道连通；

所述进水通道的出水端和所述出水通道的进水端分别位于所述法兰的轴向方向的两侧，使冷却水从所述进水通道进入，并沿所述冷却水通道循环一周后从所述出水通道流出；

所述外壳包括第一外壳部和第二外壳部，所述第一外壳部和所述第二外壳部同轴设置，且分别有一端与所述法兰可拆卸连接；所述内壳的一端与所述第一外壳部可拆卸连接，另一端与所述第二外壳部可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的水冷式超音速喷管，其特征在于：

所述法兰内开设有三个进水通道和三个出水通道。

3.根据权利要求1所述的水冷式超音速喷管，其特征在于：

所述内壳的外壁上设有多条沿所述内壳的周向间隔设置的加强筋。

4.根据权利要求3所述的水冷式超音速喷管，其特征在于：

所述加强筋与所述夹水套的内壁相接触，使每相邻的两个所述加强筋之间形成一个供冷却水通过的独立流道。

5.根据权利要求1所述的水冷式超音速喷管，其特征在于：

所述夹水套的内壁与所述内壳平行设置，使得所述夹水套与所述内壳之间的间隙等宽。

6.根据权利要求1至5任一项所述的水冷式超音速喷管，其特征在于：

所述法兰的内壁与所述夹水套的外壁连接，用于固定所述夹水套。