针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。

针对稳态液动力影响电液比例溢流阀调压精度的问题,建立了内流式滑阀液动力数学模型,基于CFD仿真平台,构建了考虑配合间隙的滑阀模型,并搭建了试验平台以验证模型的正确性,研究了不同配合间隙对滑阀稳态液动力的影响。结果表明考虑配合间隙的滑阀模型与试验测试结果有很好的一致性;溢流阀在工作过程中,阀口开度与配合间隙非常接近,随着压力升高,阀口开度变小,射流角接近20°;随着配合间隙增大,阀口开度变小,射流角变大;配合间隙在一定范围内,液动力随着间隙增大而增大,当达到临界值后,配合间隙对液动力的影响变小。

单向节流阀广泛用于液压控制系统中,既可以作单向阀使用,又可以作节流阀使用。单向节流阀腔室内部流场的详细分析,尤其是液动力的精确预测,对单向节流阀的优化设计至关重要。该文采用计算流体动力学(CFD)方法,对单向节流阀腔室3D流场进行详细的仿真分析,研究单向节流阀射流角、液动力和流量等主要流场特征参数的变化情况。

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明:液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比

针对工程机械用多路换向阀在不同工况下稳态液动力过大或不稳定导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性,以某型号工程机械多路阀为例,设计矩形、半圆形、U形、2U形4种形式节流槽口的阀口,通过Fluent数值模拟研究在不同阀口开度下的流场特征并确定射流角,根据流场计算结果,搭建不同结构节流槽的滑阀模型,分析节流槽口结构形式对阀芯稳态液动力的影响。研究结果表明:随着阀芯节流槽口逐渐开大,矩形、U形、2U形节流槽阀芯所受稳态液动力

分析高轴向柱塞泵的空蚀特性，提出了一种评价空蚀特性的方法，并将其用于泵的实际设计。针对实验中轴向柱塞泵出现的空蚀破坏，对轴向柱塞泵配流过程进行计算流体动力学（CFD，computational fluid dynamics）解析，得到了配流盘不同位置的速度分布和压力、速度随缸体转角的变化曲线；得出轴向柱塞泵空蚀破坏的机理——空蚀破坏不仅取决于减压槽附近的速度和压力大小，还取决于速度的方向；并且指出如果减压槽处的射流角大小在30°～65°范围内高压轴向柱塞泵就不容易产生空蚀破坏的问题。应用该方法对配流盘进行改进后，从空蚀破坏方面讲，泵的寿命延长到了原来的4倍多。

提出一种新型音圈马达直接驱动滑阀式单级高压电．气伺服阀，针对其工作特点及阀芯受力情况，研究高压气体流经伺服阀阀口时气体射流角。在高压电-气伺服阀中阀口上下游压力比达到临界状态时，高压气体流经较小阀口时流速可达到声速，此时高压、高速气流产生的稳态气动力不容忽视，成为影响音圈马达直接驱动滑阀式单级高压电。气伺服阀控制精度及响应特性的重要干扰力。基于气体射流理论采用计算流体动力学方法对高压电．气伺服阀内部流场进行数值模拟，分析不同阀口开度对应的射流角大小，得出高压电．气伺服阀在不同阀口开度时射流角有较大差异，小阀口开度时射流角大于69°，当阀口开度达到设计最大开度时射流角接近69°，但伺服阀在精密控制系统中主要工作在零位附近，此时阀口开度较小，因此不同开度对应稳态气动力均...

单向节流阀广泛用于液压控制系统中,既可以作单向阀使用,又可以作节流阀使用。单向节流阀腔室内部流场的详细分析,尤其是液动力的精确预测,对单向节流阀的优化设计至关重要。该文采用计算流体动力学(CFD)方法,对单向节流阀腔室3D流场进行详细的仿真分析,研究单向节流阀射流角、液动力和流量等主要流场特征参数的变化情况。

对轴向柱塞泵配流盘进行气蚀试验。在试验条件相同的情况下，根据减压槽处结构不同的配流盘，得到两种截然不同的气蚀破坏结果。针对试验中两种配流盘的配流过程进行计算流体动力学（Computational fluid dynamics，CFD）解析，得到了配流盘不同位置的速度分布，以及压力、速度随缸体转角的变化曲线；得出配流盘发生气蚀的机理，即气蚀不仅取决于配流盘附近的速度和压力大小，还取决于速度的方向——射流角；提出通过改变配流盘结构，将油液回冲阶段初期的射流角控制在30°～60°内来减少配流盘上气蚀的方法。根据配流盘气蚀产生的机理将油液回冲阶段初期的射流角控制在30°～48°，经过试验，就气蚀破坏来讲配流盘的寿命延长到了原来的4倍多。