根据双冷源低温系统冷却实验腔的传热特点,建立了二维非稳态传热的数理模型.利用FLUENT计算软件对实验腔的冷却过程进行了数值模拟,得到实验腔底部温度变化曲线和壁面的温度分布,分析了辐射热对实验腔冷却过程的影响.计算结果表明实验腔经过2 h冷却后,底面温度基本稳定在6.27 K,可以满足研究对温度的要求.

从热动力学角度分析了弛豫过程的特征，指出其在不同的热声部件中产生的不同效应．针对热声谐振管，建立了描述弛豫过程的工程化模型，避免了求解气固耦合系统斯托克斯方程组的困难．该模型求得了固体热边界层内的温差分布，得出了与Swift分析等价的优选指标．计算结果表明：采用氦气作气体工质、用聚酯作谐振管时，壁面与气体微团的温差比较大，弛豫引起的耗散较小．因此在做热声谐振管的优化设计时，一定要考虑管材与气体的匹配关系，尽量减小谐振管内的耗散损失．

为了提高基于彩色电荷耦合器件三基色的温度图像检测方法的准确性，提出了一种电荷耦合器件三基色代表波长的试验测定方法，通过加装滤色片获得不同波长下黑体炉的单色图像，根据对图像中的三基色值和相应单色辐射强度的分析来测定其代表波长，对3种不同型号的电荷耦合器件试验检测，结果表明代表波长只与电荷耦合器件成像技术有关，不会随温度、电荷耦合器件设置改变而变化．根据测定的波长和国际照明委员会指定的波长，对煤粉燃烧火焰的温度计算表明两者相差6．34％．

采用斜进口流道,即进口流道轴线与阀芯轴线不垂直,对进口处的液流进行导流以提高进口处液流沿阀芯轴向方向的动量,从而达到减小滑阀液动力的目的.同时采用Fluent对进口流道轴线与阀芯轴线夹角不同的滑阀内部流场进行三维仿真分析,得到夹角不同的滑阀液动力变化特征和流量系数变化特征.对仿真结果进行分析,确定最优夹角为60°.

针对传统的液压挖掘机控制方案的缺点,提出了液压挖掘机工作装置在不同工况下采用基于流量控制与压力控制的组合控制方案,从而实现了进出阀流量不受负载变化的影响,并降低了系统背压.进一步通过联合仿真证明了该组合控制方案的可行性.基于被控对象的特点设计了PID控制器,改善了系统的动态响应特性.最后通过实验表明该方案可以有效降低系统能耗.

基于一种直动式海水液压溢流阀的结构以及数学模型展开了相关的数值分析．首先，采用现代控制方法获得该阀的状态方程，并结合经典工程控制理论获得溢流阀的传递函数模型；其次，采用Routh稳定性判据对阀的稳定性做出了判定，并做了相对稳定性分析；最后，通过仿真分析获得了该阀的动态特性曲线以及上升时间等动态特性参数，同时对阀在脉动流量输入条件下的动态性能进行了仿真．仿真分析结果表明，该海水溢流阀稳定性能满足要求，且有比较强的环境适应性．

对磁流变阻尼器的实验研究结果表明该阻尼器的力-位移滞回曲线饱满,阻尼比大;阻尼器为速度相关型,在低速区阻尼力与速度为非线性关系,高速区可由Bingham模型近似描述.阻尼器的可控性与磁流变液剪切屈服强度、粘度及阻尼器内磁场强度有关.

针对海水液压介质的特点，对直动式海水液压溢流阀的关键技术问题进行了分析，设计了一种直动式水压溢流阀．该阀的额定压力为14MPa，额定流量为25L／min．通过采用平板式阀口、增设阻尼器、阻尼杆与阀芯接触处设置球面结构，在阀芯柱面上开直槽以及合适的选材等方面提出了解决气蚀、振动和调压精度等问题的措施，建立了该阀的数学模型，在仿真分析的基础上，得到阀的主要结构参数即介质、运动质量、阻尼以及管路容积对阀动态响应特性的影响．仿真结果表明该阀具有较好的动静态性能．

运用优化方法研究了液压系统污染控制问题，在考虑液压元件污染敏感性和过滤器纳垢量等约束的基础上，建立了典型液压系统过滤装置的运行成本优化模型．通过对假想事例的分析，阐述了该优化模型的具体应用方法，通过求解模型可以获得液压系统污染度的状态信息与系统过滤运行成本等的关系，从而对吸油路、压力回路及回油路是否需要安装过滤器以及何时更换或清洗滤芯做出最优决策．仿真研究表明：当污染物侵入／产生率较高时，系统的污染度较高，低精度的过滤器不能有效滤除污染物而保护敏感性元件，必须将高、低精度的过滤器结合起来使用，方能既满足液压元件污染物耐受度要求又能降低系统维护运行成本．

将工程塑料聚醚醚酮(PEEK)与等离子喷涂氧化锆(ZrO2)、不锈钢(2Cr13)和激光熔覆耐蚀合金三种不同的材料组配,通过在摩擦磨损模拟试验机上的试验,得出了相应的摩擦磨损特征量与试验条件之关系,并对磨损后的表面做了微观分析,给出不同材料副的摩擦磨损形成机理.研究发现在水介质中,PEEK与激光熔覆耐蚀合金组配时表现出较好的摩擦学性能,主要磨损机理是微观机械切削;而陶瓷涂层与PEEK副在本实验条件范围内磨损量较大.