为满足新型航空发动机燃油离心泵增压增效的要求,首先,对现用结构航空燃油离心泵进行流场模拟分析并将模拟分析结果与产品实际试验数据进行对比,流场模拟数据与实际试验值吻合度较高,证明了仿真分析方法的正确性;其次,利用相似换算法得出航空燃油离心泵增压方法,对离心泵核心部件叶轮进行改进和流场仿真分析,改进后的燃油离心泵虽能满足增压要求但产品效率降低;最后,采用叶片轻量化减薄叶片的方法提高了燃油离心泵效率,保证航空燃油离心泵在增压的同时达到增效的目的。改进设计方法为后期燃油离心泵叶轮设计提供有效的技术参考。

为提升偏转板射流伺服阀前置级的压力增益,采用正交试验设计与流场仿真相结合的方法,开展优化射流结构参数研究,综合考虑射流盘厚度、射流槽宽度、喷嘴宽度以及接收孔圆角半径4个结构参数对前置级压力特性的影响。结果表明,通过正交仿真试验得到的一组优化参数,相较于初始参数,其前置级的中位压力提高了15.9%,压力增益提高了19.1%,实现了前置级压力增益提升的目标,为偏转板射流伺服阀射流结构参数设计提供了依据。

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。

为了捕捉三惰轮复合齿轮泵的内部流场变化，对其流场仿真进行了研究。利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent软件的动网格技术对复合齿轮泵的二维简化模型进行了流场仿真，为复合齿轮泵的三维流场仿真分析奠定了基础，为基于动网格的齿轮泵内部流场模拟走向实践奠定基础。

三型行星齿轮泵有6个高压出油口和6个低压进油口,这些油口相对于中心齿轮、行星齿轮和内齿轮呈对称分布,从而消除普通齿轮泵径向液压力不平衡问题。由于行星齿轮泵得内部泄漏比较严重,为了准确地掌握行星齿轮泵内部的流场变化,采用计算流体动力学软件CosmosFlow对行星齿轮泵的模型进行内部流场仿真,分析径向间隙大小、端面间隙大小对流量泄漏的影响。结果表明,由于泵的进出口油的压差非常小,其内部端面和径向泄漏量均不大。

研究双模组合齿形齿轮泵的流量、压力特性．通过将不同模数的齿轮叠加组合，设计双模数齿形的主、从动齿轮，以增加齿轮啮合过程中的容积变化量，提高齿轮泵的排量，利用Fluent对齿轮泵内液压流场进行了仿真，得出齿轮泵在启动和稳定工作状态下流场压力分布云图、速度分布云图和速度矢量图，并据此分析了齿轮泵流场的流态．结果表明：同体积下双模齿轮泵的输出流量是普通齿轮泵的1．6～3．3倍，该齿轮泵中大齿将流场分成不同压力区，且大齿两侧流体压力差较大，齿顶间隙处液体流动速度较大，说明齿轮泵径向泄漏较为严重，在泵的人口处存在涡流现象，会产生压力冲击，影响齿面的使用寿命．

对水压圆周缝隙的流动特性进行了比较全面的仿真研究,根据圆周缝隙在不同的几何条件以及边界条件下的流线、速度、压力以及气穴分布图,研究了其流线和气穴的变化特征,着重探讨了系统压力、圆周缝隙的叠合长度和阀芯倒角等参数对阀口流动特性变化规律的影响.仿真结果表明:随着阀芯和阀套的叠合长度增大,阀口的入射角会变小,气体体积最高比值有所下降;阀口倒角之后,流量会明显增大,出口压力会有轻微下降,出口处气体的含量会有所上升,在圆周缝隙出口处有发生气穴的趋势;进口压力越大,圆周缝隙出口处气穴也越严重.这些结论对水压元件的设计具有直接的指导作用.

采用流体仿真软件对多路换向阀的桥路进行流场仿真，并通过速度场和压力场的对比，指出了多路阀桥路流道结构的优化方向和优化结果。仿真结果表明，在桥路结构转折处采用圆弧过渡，能够大大减少压力损失、平缓流场，为液压元件流道结构设计提供了一种工程设计的新途径，具有广阔的应用前景。