为详细研究涡旋膨胀机的性能特点,基于圆渐开线型线的基本方程,运用微分几何学理论计算求解得到压力随容积的变化规律。从热力学基本定律的角度出发,结合质量、能量守恒方程和气体状态方程,综合考虑气体的传热模型和泄漏模型,建立了涡旋膨胀机的数学模型。运用改进的欧拉法对所建立的数学模型进行求解计算,得到了气体在每个工作腔的质量流量的变化规律。通过建立的泄漏模型,进一步分析得到了,相邻的工作腔之间泄漏的质量差。该数学模型对涡旋膨胀机的研发和性能分析,具有一定的指导和借鉴作用。

根据液压支架设计过程及产品结构特点，并以两柱掩护式液压支架为例，运用SolidWorks对液压支架的不同复杂结构的部件如何选用Top—Down（自顶向下）中的关联法、布局法、主零件法的一种设计方法快速、高效的将部件设计出来，证明该三种设计方法在液压支架Top—Down（自顶向下）设计运用的可行性

基于机器视觉的二维复杂平面尺寸测量中。边缘角点包含丰富的图像目标特征信息，其检测精度对后续图像分析及参数计算精度有着至关重要的影响。本文提出了一种边缘轮廓角点的高精度定位方法，该方法先利用角点处的曲率变化及相邻两角点线段与x轴正向的夹角变化，初步确定角点的位置坐标，然后利用优化方法去除伪角点，以实现对真实角点的高精度定位。研究表明，该方法便捷、高效，在服装衣片的样片边缘测量中取得了理想的结果。

爬壁除锈是水射流除锈的重要应用之一。本文研制了以超高压泵机组、真空回收系统为主的水射流爬壁除锈实验平台,并研制了以磁隙吸附为主、气动驱动的磁隙式爬壁除锈机器人,除锈试验表明实验平台除锈参数合理,爬壁机器人除锈效果良好,该实验平台对水射流爬壁除锈成套设备的推广具有参考意义。

针对作业直径不小于300mm、工作压力不小于100MPa的旋转水射流装置从主要水射流动参数确定和超高压旋转密封结构入手进行研究,确定了喷嘴孔径、射流靶距、转速等典型的水射流动参数,并完成了100MPa和250MPa两个压力等级的旋转密封组件的结构设计,研制出以平面清洗器为基本形式的水射流装置,并在实际工程应用中体现出高效和安全的特性。

基于原油储罐清洗与回收技术,介绍了清罐设备成套技术和关键点,其中包括：以油洗油的工艺路线、清罐成套设备的技术特点、空化射流喷嘴的设计与试验研究和三维旋转喷枪油射流打击力的有效利用等。通过对喷嘴中置入喷嘴芯形成的空化射流试验证实：将传统管风琴式喷嘴的射流射程提高了20%以上,仅此一点,极大地提高了罐底油泥的破碎效率。

为满足大型超高压水射流作业装备开发的需求,研制了一种通用型的移动式静音型超高压站,对其系统组成、 监控保护、通风与降温以及减振降噪等方面的设计进行分析和研究.

挖掘水射流技术应用领域和开发高端水射流装备一直是国内外水射流技术发展的目标。在分析水射流应用及装备研制共性技术基础上，对我国的磨料水射流钢管冷态除鳞（锈）、水射流路桥建筑破拆及航空复合材料水切割等3种不同压力等级的水射流应用新技术，分析了各自领域内传统工艺的不足和水射流新技术的机理，介绍了水射流装备的研制及工程应用的情况，为进一步推广新工艺提供借鉴参考。

深海沉船(装载油料和危险化学品液体)的应急处置方法首先是排出船载液体,即创造一个打捞前的安全条件。针对这一工程,提出了第一步采用水切割成套装备在水下船体外层切割一个1-2m^2的矩形或圆形大孔,继而在内层舱壁面上安装机械打孔、封堵、抽液专用装备。对于6000m深海进行水力破拆工程,提出了将全套装备沉入海底、由深海ROV提供动力及协同工作的作业方式,剖析了深海水力破拆成套装备的整体构想和作业目标,研究了前混合磨料水切割型式与工况参数,归纳了海底泵、混沙容器与切割头关键技术,设计了系列试验及其关键点。以上对策是研制深海切割工程装备的全过程实施方案。

超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生装置参数计算,阐述了射流发生装置主要结构,运用有限元分析方法校核射流发生装置主要部件,通过计算、分析和试验表明射流发生装置满足切割射流工况要求。