为深入研究DN150低温截止阀在试验过程中的安全可靠性,采用数值模拟分析和现场工程试验相结合的方法,利用COMSOL Multiphysics软件计算低温截止阀在开启和关闭状态时的热量耗散、应力集中及流体流动的情况。结果表明低温截止阀在阀门内外壳体处存在温度梯度,会出现显著的温度耗散情况;受热应力和固定约束影响,波纹管组件连接处出现应力集中;在阀门开关瞬间,管道中的液氮流速会出现瞬变,阀门内部的流体流动会出现漩涡流,影响阀门阀瓣和阀座密封副的密封性。

本文利用数值模拟的方法,研究了微细管道中流体无相变情况下,加入移动热源对流体流场的影响,从理论上证明了移动热源驱动流体定向流动的可能性,并且从物理机制上进行了分析.本文在分析流体参数随时间变化时,着重分析了移动热源大小对泵送功能的影响.

写出了多孔介质内不可压缩流体流动的基本方程组,利用流线迭代法对充满多孔介质的变截面圆管内的流体的流动进行数值计算,并通过算例对充满多孔介质管道中的流动情况进行分析.

建立了脉管制冷机（PTR）的全场数值模型,并在二维可压缩SIMPLEC程序基础上分别开发了针对基本型（BPTR）、小孔型（OPTR）和双向进气型（DPTR）脉管制冷机的可压缩交变流动与换热的全场数值模拟程序。通过对脉管制冷机内的流场、温度场、压缩机内压力等重要参数的数值模拟研究以及对基本型、小孔型和双向进气型脉管制冷机数值模拟结果的对比,逐步地揭示了不同类型脉管制冷机的复杂流动与换热,并从传热学角度揭示了脉管制冷机的普遍制冷机理,为脉管制冷机的进一步数值模拟研究以及优化改造奠定了基础。

基于计算流体动力学软件Fluent建立了一个二维DNS模型,研究了多孔介质中的流动阻力和压降.模拟时对填充的圆柱粒子采用了2种几何排列方式,即直排和叉排.DNS直排模型的压差为53.5Pa,接近于采用原始系数A=150,B=1.75的尔格方程计算结果55.6Pa.叉排模型的压差为65.1Pa,接近于采用修正系数A=180,B=1.80的尔格方程计算结果62.1Pa.对于真实多孔介质材料的模拟来说,圆柱形粒子叉排比直排更为准确.因此DNS结果确认了修正系数组（A=180,B=1.80）比原始系数组（A=150,B=1.75）更适合尔格方程模型.应用文中推荐的DNS方法,通过采用不同的粒子几何排列方式、填充不同形状的粒子可以进一步地预测尔格方程系数或改善其他的多孔介质模型.

运用COMSOL Multiphysics软件模拟了强压缸中液压油在截止阀腔体中流动过程,考察了液压油在以20 m/s的常压流速流入截止阀时,截止阀在不同开度下液压油对截止阀阀杆以及异形密封圈所处的截止阀阀杆侧壁处流体流速和温度的影响。研究结果表明,当液压泵减压时,液压油直接冲击截止阀阀杆端面,不会对截止阀阀杆侧面的异形密封圈带来显著的流速冲击和温度上升;当液压泵增压时,液压油进入截止阀腔体后直接冲击液压阀阀杆侧壁面引起液压油流速降低并导致异形密封圈表面温度的快速上升。改变液压泵减压时液压油进口的朝向将有利于降低液压油对异形密封圈冲击作用,改善异形密封圈的运行工况。

研究包括端面摩擦特性和密封特性（泄漏指标）的接触式机械密封基本性能,有利于延长机械密封的使用寿命,减少因泄漏带来的损失。通过对前人在机械密封端面摩擦特性及泄漏特性方面的研究成果包括摩擦特性参数、表面形貌的影响及其表征、端面材料配对、泄漏通道模型及界面流体流动特性的综述,分析了现有研究存在的不足,指出了机械密封基本性能研究的后续方向：全面考察机械密封的摩擦及泄漏特性,优化密封界面泄漏通道模型,建立密封界面流体流动模型。

本文用有限元方法分析了液压技术中矩形流道内流体在四种不同流动条件下断面上的速度分布规律及流量、平均速度和雷诺数等参数，并与有关的解析解相比较，证明本文分析方法的正确性与可靠性。

针对不同开度下U型节流阀内部流场的变化,基于软件COMSOL Multiphysics建立CFD数值计算模型,得到了节流阀内部流场的速度、压力分布等随着阀口开度变化的特性云图。研究结果表明：节流口处压力下降梯度较大,并出现局部低压区。阀内流体速度在经过阀口处急剧变化,阀口附近流速达到最大,并沿流体流动方向形成一个空心锥形高速射流区域。即流体出口端射流出射方向倾斜指向出口,另一过流面中流体出射方向指向阀座,并沿阀体壁面流动。此外,随着阀口开度减小,阀口处速度大小和阀口附近压力几乎不变,但是节流口流体出射方向角度变大。

本文对滑阀内部不同流道布置情况下的流动过程进行了分析与比较，并说明了阀芯上的液动力与阀内的流道布置之间存在着联系，通过改变流道布置，可以明显减少液动力而不显著增加阀的压降，从而大幅度改善阀的性能。