近年来，研究和设计高超音速冲压发动机是世界尖端科学技术之一。高超音速冲压发动机由进气道、超音速燃烧室和喷管组成。在有限的时间内(约1ms)保证液体燃料的快速雾化，有效混合是超燃冲压发动机运行的先决条件，因此对燃料的雾化提出了高要求。高超音速冲压发动机燃烧室入口为超音速气流，采用二元收敛扩散形喷管，用气、煤油等作为燃料。本文为了超音速雾化实验工作的展开，根据现有实验条件，采用了大分子量的气体工质代替空气，使所设计的实验达到用较小的速度获得大马赫数的要求。本论文完成了室内超音速风洞封闭实验系统的设计。并且对对称二维喷管部分进行了设计计算，编程序计算了喷管内部压力和温度的分布情况，并分析了各个参数的关系。根据实际模型进行了抽象，简化，建立计算采用的物理模型，用FLUENT6.2进行喷管内部流场的模拟计算，经过理论计算和数值模拟结果的比较，结果表明理论计算与数值模拟变化趋势一致，基本吻合，说明采用这种数值模拟的方法来研究超音速风洞是可行的，为以后实验工作和模拟工作进一步的展开奠定了一定的理论基础。