光流体技术，结合了光学系统和微流体系统，具有紧凑性、耐用性、灵活性以及低成本等优点，是微流体技术进一步发展的新方向。该文介绍了光流体技术的发展过程，重点阐述了光流体技术在生物医药、图形图像学、能源开发等领域的应用及其最新的研究进展，并简要论述了光流体技术未来的发展方向和面临的挑战。

把基于流体动力学（CFD）软件nuent的三维数值模拟作为工具,采用控制变量法,以较低的能量损耗和较大的气体体积分数为目标,优化了自主设计的液压油在线除气元件的结构参数,并进行了可视化试验.在模拟过程中,选择RNG k-ε模型作为湍流模型,以代数滑移混合（Mixture）模型作为多相流模型.通过对模拟结果的深入分析,阐明了径向和轴向压力梯度在两相分离中的作用,揭示了除气元件工作的原理。

本文采用实验测试与数值模拟的方法对液压系统因阀的突然关闭引发的流体压强瞬态现象进行研究，获得吻合的结果。在此基础上，开发出压强瞬态预测与控制工程应用软件。

将RNG k-ε湍流模式与多相流技术相结合,对球阀阀口的三维气穴流场进行了数值模拟,计算了小球在对称位置与非对称位置的气穴流场.运用高速摄像机观察了阀口附近的气穴现象,与模拟结果比较,相当吻合.对球阀有无气穴现象分别进行了噪声测试和频谱分析.实验结果表明阀口气穴现象以2500 Hz的频率周期性地发生,小球及小球弹性系统在轴向的固有频率远小于2500 Hz,而且频率2500 Hz对应的噪声级很高.比较了数值模拟得到的对称与非对称气穴区域与实验观察到的气穴云变化.进一步预测阀的横向振动使得气穴现象周期性发生.

非全周开口滑阀是液压阀的基本结构形式之一,其阀口是在阀芯凸肩圆周上均布若干不同形状的节流槽,用于获得不同流量控制特性.随着阀口开度变化,阀口节流面的位置、形状和射流角都会随之变化,因而传统理论计算方法无法准确计算压力流量、液动力特性等.采用计算流体动力学(CFD)方法,针对两种典型节流槽形式的滑阀进行了三维流场仿真分析研究,获得了不同流动方向下阀口全行程压力流量和液动力特性,并与试验测量结果进行了比较,两者吻合良好;分析比较了流场计算和理论公式计算结果.研究发现在特定的阀口开度范围内,液动力会使阀口趋于开大.此项研究对于非全周开口滑阀压力流量、液动力等性能预测以及减小阀驱动力具有重要意义.

研制出阀套移动式液压阀压力分布及噪声测量试验装置,通过阀套的平移和转动依次测量一定阀口开度下节流槽及阀腔壁面的压力分布.阀套采用测压小孔大间距布置、液压力压紧、小间隙精密配合等保证可靠密封,由量块对阀心及阀套进行定位保证重复精度,同时结构上保证阀套的移动不影响阀内部流场.首次对节流槽中的压力分布进行了测量,并与流场仿真进行比较,两者吻合良好,分析了压力分布变化规律.装置的研制为揭示节流槽结构与噪声的关系提供了基础,对于建立具有节流槽的液压元件噪声评价准则具有重要的意义.

本项目主要研究了液压控制元件节流槽噪声特性、噪声评价方法，为液压元件噪声控制及优化设计提供了新思路和方法，主要成果如下。

针对液压六自由度并联机构采用AMESim和Simulink分别对单缸液压系统及平台机构部分建模建立了液压并联机构的通用仿真模型.在AMESim模型中单缸系统的等效负载为Simulink模型反馈的负载力而非等效质量.联合仿真模型详细考虑了液压系统保证了系统的精度为研究液压并联机构提供了便捷的理论分析手段.通过联合仿真模型研究了并联机构由于液压缸不一致带来的耦合特性.数值仿真结果表明当液压缸性能不一致时会出现耦合现象耦合度随着液压缸性能不一致程度的增大而增强.在并联机构设计时必须保证液压缸性能的一致性.

分析电液力控制系统的数学模型，提出新的三维非线性比例微分（Proportional differential，PD）与小脑模型神经网络（Cerebellar model articulation controller,CMAC）复合控制的方法用于变柔性负载电液力控制系统。三维非线性PD对系统参数变化不敏感，使系统在负载刚度大范围变化时保持稳定；CMAC前馈控制的加入，利用其非线性逼近能力，减小了系统的跟踪相位差。对三维非线性PD与CMAC复合控制的电液力控制系统的仿真和试验结果表明，将二者结合，可有效用于时变柔性负载电液力的控制，同时该方法具有运算量小、便于在工程实践中应用的优点。

锻造操作机是核电、火电、轨道交通等重大装备制造的关键设备。针对锻造操作机高速、高精度以及可靠性的要求，对锻造操作机液压系统进行功能分析，在此基础上设计锻造操作机液压系统回路。锻造操作机液压控制系统包括夹持系统、提升俯仰系统、水平移动系统、缓冲系统、大车行走系统和夹钳旋转系统。采用平均流量法对液压泵站进行节能设计。在数学模型的基础上对液