针对液压阀口处的气穴现象难以实现清晰可视化的问题,提出一种液压阀口气穴流动的平面观测方法.对渐扩形节流槽阀口进行流场解析,获得压力流线图、最低压力与阀口开度及楔形角的关系曲线,据此预测阀内气穴的生成部位和程度,并与气穴流动平面观测初步结果进行比较.研究结果表明,平面观测模型与实际液压阀口的流场特征具有良好的相似性,该方法可适用于各种液压阀口的流动观测和阀口特性试验研究.

以某型号多路阀的斗杆联为分析对象,推导出阀口面积的计算公式,应用MATLAB编程得出阀口过流面积曲线、流量曲线。比较不同形式节流槽两种曲线的区别,并分析其对微动特性的影响。

基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。

液压滑阀在工作过程中阀芯卡滞及磨损现象严重,为了改善阀腔流域特性及液压阀的工作性能,构建了液压滑阀的简化模型,基于计算流体力学对双U形节流槽滑阀阀芯及阀腔内流域动态特性进行了分析。研究了节流槽数量、阀口压差对阀腔内流体速度场、阀芯温度场及阀芯应变场动态特性的影响。研究结果表明,随着阀口压差的增加,流体的最大流速以及阀芯的最高温度和最大变形增大;随节流槽数量的增加,阀芯的最大变形增大,流体流速及阀芯最大温度变化微弱。该研究为阀芯优化设计提供了参考。

阀口射流角是节流槽滑阀稳态液动力的主要影响因素，确定射流角大小是计算稳态液动力的关键。为了解决现有射流角测量方法主观误差大的问题，基于fluent仿真，提出利用出口腔对称截面上均布点的速度数据，根据正切定理求得射流角大小的方法。通过数据拟合得到射流角大小与阀口开度的拟合公式，建立稳态液动力数字化计算模型。以减小稳态液动力为目标，对渐扩型u型节流槽倾斜角、宽度和深度结构参数进行优化，结果表明优化大幅减小稳态液动力。

为解决某多路换向阀回油背压偏高的问题，以某型液压挖掘机多路换向阀铲斗联为研究对象，在AMESim仿真平台上搭建仿真模型，对阀芯节流口结构进行优化；采用仿真分析与测试相结合的方法，对优化前后的阀芯进行实际作业工况下整机测试对比分析。结果表明：多路阀在小开口时，减小过流面积梯度可以改善执行机构微操作性能；大开口时增大过流面积，可以有效降低执行机构回油背压，减小整机功率损失。

基于Fluent流场仿真分析软件，对单U形、斜U形、V形、2U形、3U形及U＋V形节流槽在定压差条件下的阀口开度．流量特性开展了仿真研究，通过拟合分析获得了六种典型节流槽的仿真流量特性，以及六种典型节流槽的识别方法，并通过试验验证了仿真分析的可信性。结合上述研究，建立典型节流槽数据库，运用MABLAT中GUI模块，研发出了基于粒子群算法的节流槽优化设计软件。通过对不同节流槽优化效果的检验，验证了研发的节流槽优化设计软件的有效性。

在AMESim液压系统仿真软件中建立了液压平衡阀的模型，并根据实际参数搭建了液压平衡回路的系统模型。对几种典型工况下平衡阀的动态特性进行仿真，得出不同主阀芯节流槽结构下平衡阀主阀芯的速度响应曲线、位移响应曲线、主阀流量响应曲线、主阀口压力响应曲线、液压缸速度响应曲线，对仿真结果进行对比分析，得出主阀芯节流槽结构对液压平衡阀动态特性的影响。

液压支架换向阀工作性能直接决定了煤矿综采工作面的生产效率。针对这类阀在实际使用过程中仅可实现支架供液的开关型控制功能,由此导致支架液压系统压力冲击剧烈的现状,提出采用在主阀芯上增加U形节流槽的方法来改变阀芯开启过程中的节流面积变化梯度,并搭建了基于AMESim的液压仿真模型,对其负载压力变化规律进行了仿真研究。

利用Solidworks建立U＋K型节流槽滑阀的三维模型通过Fluent软件仿真计算得出阀口前后压差恒定时各模型的压力分布和速度分布云图根据所得流量值和稳态液动力值绘制了曲线。利用等效阀口面积原理理论计算了U＋K型节流槽的过流面积及液动力绘制了液动力曲线与仿真值进行了比较。