为了研制一款适用于纯水介质的双向液压锁,针对纯水介质带来的气蚀破坏,从流场控制的角度出发,设计出3种结构改进方案,并运用CFD技术对各阀道在不同阀口开度条件下的气穴现象进行仿真,从而得出各阀道在抑制气穴方面的性能水平。为保证研究的可靠性,搭建纯水介质双向液压锁实验台进行实验验证。研究结果表明:阀口结构的优化设计对于抑制气穴具有明显效果,其中改进方案1在4种阀道结构中具有最好的防气穴能力,防气穴水平相较于传统阀道结构提高了约50%,使气穴现象得到极大抑制,降低了双向液压锁的气蚀破坏。

闭式柱塞泵采用"正开口"配流结构以保证全工况下配流冲击较小。配流过程中,减振槽进出口的压差变化时,槽中产生较大速度的压差流,导致低压区的出现,产生较严重的配流空化。为保证闭式柱塞泵配流过程中油液压力变化平稳、减小配流冲击和噪声,利用PumpLinx软件,对其全工况下配流气穴分布和气体体积分数进行研究。结果表明:随着排量、工作压力、转速、油温的增大和油液体积弹性模量的减小,配流盘流场区域的气体体积分数增大,气穴现象加剧。

为减小配流冲击、降低噪声,高压柱塞泵的柱塞腔在吸排油转换的过程中必须通过机械闭死压缩、膨胀和减振槽引油共同作用来实现预升压和预卸压。这一过程中,减振槽的两端均作用较大的变化的压差,槽中的油液产生较大速度的压差流,导致低压区的出现,形成气穴,气泡再破裂时产生气蚀,破坏配流盘和缸体表面。通过优化减振槽的参数和结构,减小气穴的体积含量和改变气穴出现的位置,让气泡远离配流盘和缸体的表面破裂,是控制高压柱塞泵气蚀破坏的有效方法。

针对水介质插装阀在高压工况下容易产生气穴、气蚀和噪声的问题,设计不同的阀芯结构以及阀座结构来减小气穴及气蚀现象。通过理论分析得出减小气穴产生的方法,运用FLUENT仿真软件,研究不同的阀芯、阀座结构在高压工况下的气穴产生情况。结果表明:带有倾角的二级节流口具有较好的抗气穴特性,椭圆形阀芯能够降低压降集中;椭圆状阀芯与带倾角的二级节流口相配合时,气穴发生的程度相对最小。研究结论为设计水介质液压阀提供参考。

随着液压传动的性能参数——功率、转速、工作压力等的不断提高，降低液压传动中的噪音已成为一个急需解决的问题。实践证明，液压传动中的噪音主要来源于油泵和油马达，尤其是油泵。引起油泵产生噪音的原因是气穴、液压冲击、固有的流量不均匀、机械振动、摩擦和通道中的旋流等。对于轴向柱塞泵而言，产生噪音的主要因素之一是柱塞在配流转换过程中的冲击。

本文以溢流阀阻尼器为对象从气穴方面研究其与噪声的关系.

针对以薄壁孔为阻尼孔的单气室油气悬架系统，对悬架缸内产生气穴的原因进行了理论分析，建立其数学模型，分析各参数对悬挂油缸产生气穴的影响，并利用仿真软件建立仿真模型。通过比较，得到仿真结果与理论分析一致，为优化单气室油气悬挂系统提供了理论依据。

简述了气泡油的产生原因及其危险，论述了在液压系统设计和使用中如何预防气油油的发生，以保证液压设备的安全运行。

针对液压系统中常见的气穴现象产生的原因、危害，对气穴的检测和控制作一总结。

对纯水液压锥阀阀口流场气穴进行了数学建模，并用FLUENT软件进行了仿真分析，从而得到气穴发生的程度与流场压力分布之间的关系。通过分析发现，如对阀座和阀芯的结构进行改进，可以明显减小负压值与气穴发生的程度。