以液力缓速器及其液压控制回路组成的复杂流动特性为研究对象,针对常规仿真研究中将液压、液力元件单独进行仿真的方法无法体现二者之间相互作用、容易引起仿真结果偏差的问题,在缓速器轮腔三维流场仿真和液压系统一维建模仿真的基础上,利用TCP/IP接口实现两种仿真平台的数据交互,在缓速器入出口处建立起实时双向动态交互边界,实现了对缓速器集成流动的一体化联合仿真。利用所建立的联合仿真方法可以对液力缓速器在液压控制系统作用下的工作特性进行仿真预测,对制动转矩特性预测的结果与试验结果偏差在5%以内,且可以避免单纯进行流场仿真时,由于入出口流动性缺失造成的反馈压力数值的偏差。该一体化联合仿真方法为研究缓速器及其液压控制系统工作特性提供了一种有效工具,并可进一步推广至复杂流动与控制相关应用领域。

风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。

针对质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)氢气引射器优化研究中优化精度低、忽视多结构耦合作用的问题,采用CFD和响应面法结合优化引射器结构参数。通过单因素仿真试验研究各结构对引射比的影响,在此基础上设计正交试验构建响应面分析多结构参数交互作用。研究结果表明喷嘴距和等压混合室直径的响应p值小于0.05,存在耦合作用且对引射性能具有显著影响,通过响应面法优化后引射器最大引射比达到3.62,相比于单因素优化结果提升了25.69%并且预测模型误差仅为4.93%。

利用计算流体力学商业软件,建立锥形管内部气液两相流模型,对制冷剂喷射现象进行仿真研究;考察湍流强度、压力和流速沿流动方向的变化情况及流场分布情况.结果表明：喷射流场在进入锥形管20 mm内呈现出较强的湍流现象,其后流场渐趋平稳,锥形管进口段流动呈现出极大的不稳定性;制冷剂在毛细管出口10 mm内压力稍上升,随后迅速下降;建立的计算模型能够较好地预测管内流动状况;由于管截面均匀变化,高速喷射流体冲刷管内低速流体没有引起涡流现象,表明锥形管具有稳定流场的作用.

为提升压机充液阀工作时的通油能力及稳定性,设计全流道的新型导流结构,基于三维计算流体动力学（CFD）方法,分析油液流经充液阀的速度及压力分布规律.结果显示,相同进出口压差下该新结构充液阀比传统形式具有更高的液体更新效率,且作用在充液阀上的油液压力更小,因此更加适用于高压大流量的高端压机.

为了减少能量损耗及液压噪声，对其液压泵／马达进行改造，并设计了与其配套的大口径常开型高速充液阀，从而完成动力单元的设计。在ANSYs／FLUENT下对内部流场进行数值模拟，并在ANSYS／LS—DYNA下对阀芯与阀座的接触应力进行了分析。根据仿真结果，对动力单元进行了优化设计。试验显示系统产生的噪声明显下降。

该文首先对液压滑阀阀芯偏心且倒锥时受到的卡紧力进行数学建模,然后介绍了3种不同形状的液压滑阀阀芯均压槽,并用Fluent软件对阀套与阀芯之间的流场进行模拟仿真。最终分析结果表明,在液压滑阀阀芯上加开均压槽虽然会导致滑阀缝隙泄漏量略有增加,但能有效减少阀芯受到的径向不平衡力,避免阀芯发生卡滞现象。

该文利用CFD计算方法研究某新设计的带有节流窗口的比例流量阀的阀芯位移一流量的特性．并与通常采用的小孔出流的计算公式所得的结果进行比较，证明在阀芯开度较小时，两种结果具有很好的一致性，但是随着阀口开度的逐渐增大，两者计算结果的差别越来越大，从传统的设计经验判断，CFD计算出的流量特性曲线具有很高的可信度。

该文结合具体的生产实际,采用数值模拟分析与理论分析相结合的研究方法,对液压挖掘机的负载敏感多路阀的流道流场进行分析研究。通过对仿真得到的压力场进行比分析,找出其结构缺陷,进而对其结构进行了优化,能有效改善其流量特性、提高抗阻塞性、减少阀内静压力和阀口气穴产生的几率,以满足主机的控制要求。

主要研究采用高压冷气为动力源的气动系统,实现低速平稳运动的方法,采用CFD方法对其中的排气阻尼器的排气特性进行了理论分析,为设计和优化气动多级调速动力系统提供了理论依据。