在航空航天液压系统中,为了合理地预测伴随气泡和气穴低压管路压力瞬态脉动,给出了用来描述管路流动瞬态特性的数学模型.采用有限差分法实现了偏微分方程中空间域的偏导,并建立了计算有效体积弹性模量、摩擦阻力项、气泡和气穴体积的数学模型.利用遗传算法对模型中三个参数即油中的初始气泡体积、气体析出时间常数和气体溶解时间常数进行参数辨识,得到了参数辨识以后的低压管路压力瞬态脉动模型.通过对仿真结果和实验结果的分析比较,表明该低压管路瞬态模型用于计算伴随气泡和气穴的压力瞬态脉动是可行的.

液压技术在生产生活等各方面被广泛应用,本文对气体如何从液压系统中分离出来、外界气体如何混入液压系统、气体与液体混合会造成什么影响等多方面进行深入的分析,充分考虑气体在液压系统中的各种因素,趋利避害,最后以飞机液压系统为例总结了一些相应的措施和手段,以备使用和设计液压系统者参考。

阐述液压锥阀阀口产生气穴现象的原因及影响因素,建立液压锥阀的几何模型和数学模型,采用ANSYS软件对优化前后的液压锥阀阀口进行流场分析,得到阀口流场的压力分布图和速度矢量分布图。分析结果表明采用二级节流并在阀芯及阀座的关键部位以过渡圆弧代替直角的锥阀结构,可以减小锥阀过流缝隙前后的压差,有效降低锥阀阀口气穴发生的可能性,并减小了噪声、振动和能量损失。

采用计算流体力学(computer fluid dynamic,简称CFD)和液压系统耦合的仿真方法,完成同时包含限压阀内气穴现象以及整个液压系统的在线耦合研究。研究过程、限压阀内气穴现象以及阀的动态运动,用CFD商业软件FLUENT进行仿真计算和流场可视化研究,而系统其他部分的计算运用一维特征法,采用软件MATLAB的SIMULINK模块来实现。在线耦合仿真用两台并行运算个人计算机来实现,仿真中必要的信号文件通过TCP/IP传输。耦合仿真的计算结果充分证实了所应用耦合原理的可行性和有效性。

以煤矿水压三用阀中安全阀为研究对象．借助CFD两相流技术对比分析滑阀式安全阀和针阀式安全阀的气穴特性，研究其压力和气穴分布情况，分析安全阀结构尺寸对改善气蚀破坏的影响，并优化滑阀式安全阀流道的夹角，进一步减小气穴现象的发生。结果表明：相对于针阀式安全阀，滑阀式安全阀受到的气蚀破坏较小，当滑阀式安全阀的流道夹角α=45°时，阀腔的气穴强度最低，气穴面积最小，重要阀口处的最大气相体积分数仅为24．5％。优化后的安全阀能够有效抑制气穴的产生，提高安全阀的安全性能和使用寿命。

为了降低液压减振器气穴异响，分析了压缩和复原过程中液压油的运动状态和气穴的生成过程，建立了气穴系数与节流孔直径之间的关系模型，以及双筒液压减振器的参数模型；通过Simulink对液压减振器压缩和复原过程的仿真分析，确定了减振器气穴异响与节流孔直径和油液运动黏度的关系。结果表明：减振器的异响可以通过增加节流阀的有效节流直径和降低油液运动黏度来减轻。

利用Fluent软件的mixture混合模型及RNGκ-ε湍流模型对液压滑阀V型节流槽气穴流动进行模拟分析。通过动网格分析发现V型节流槽在小开度及大开度情况下气穴发生的位置及大小均不同。通过模拟分析发现,结构参数中节流槽楔形角W、节流槽夹角D对节流槽气穴流动的影响明显。根据V型节流槽气穴模拟分析结果,以参数W、D为自变量,以V型节流槽气体体积分数最大值为目标值,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型,分别得到在小开度及大开度情况下的Kriging代理模型。利用改进遗传算法对Kriging近似代理模型进行优化计算,得到的优化V型节流槽结构抑制气穴性能明显。

针对液压系统中气穴的产生及其发展过程常伴随着液压油温度变化的现象，研究了液压系统中气穴产生及其发展过程与液压油温度变化的关系。结合液压系统中气穴产生及其发展过程的特点，对气穴中气泡产生、发展过程中的热力学条件进行适当假设，应用热力学原理推导了气穴产生时气泡膨胀阶段气泡半径变化与液压油温度变化之间的关系式，改进了Rayleigh-Plesset方程。应用数值计算方法对气泡半径与液压油温度的关系进行了数值模拟研究，并通过试验进行了验证，得出气穴产生后，在气泡膨胀的整个过程中，多变指数k取1～1．24更符合实际规律。

气穴在液压系统中有着极大的危害,本文提出了一种可消除液压系统中气穴的装置设计方案,有利于液压系统性能的改善。

文章分析了济钢中厚板厂四辊粗轧机液压平衡系统运行中存在的一些问题并提出了改造方案.通过改造提高了设备的运行质量减少了故障时间.