液压与气动

作者：唐腾飞, 李宇航, 彭伊丽, 张迪嘉

单位：1.武汉工程大学 机电工程学院, 湖北 武汉 430205; 2.燕山大学 机械工程学院, 河北 秦皇岛 066004; 3.武汉工程大学 化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430205

关键词：分形结构","流量均匀性","物理解耦","流阻匹配","结构优化

基金：国家自然科学基金(52205536)

在液压气动元件与换热装备中,分形流道网络的多支路流量均匀性是决定装备性能关键因素。传统全局优化算法在处理流道设计时,空间维度显著增加,面临计算成本高昂、收敛困难等问题,为此提出了基于物理解耦的分形流道流量均布设计策略。通过几何参数迭代,利用流网拓扑的反向传播机制将末端流量偏差映射为各级流道的尺寸修正量;利用“层内去均值”策略,解耦了影响系统总压降的“共模”效应与决定流量分配的“差模”效应,实现对并联支路流阻的精准匹配。以包含20个独立设计参数的1-2-4-8三级分形流道为例,该策略在27次CFD迭代计算内将出口流量非均匀度系数由0.1226降低至0.0217,流道结构收敛为具有明确物理含义的“外侧加宽、中心压缩”构型。此策略可为液压流道网络的参数匹配与流场精细控制提供设计参考。

来源：2026年第2期

《液压与气动》期刊编辑部

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