锻造水压机是机械制造行业中的重型机械设备,是衡量一个国家机械制造水平和能力的标志之一。作为水压机的关键零部件主分配器,其设计的合理性及科学性关系到水压机的整体性能的提到。我国锻造水压机的设计制造经历了学习、仿制到不断改进的过程。目前,水压机零部件的设计还是依靠老经验老做法,缺乏理论指导,难于满足当代大型水压机的使用,因此,从水力的角度,对水压机的进排水阀门开展内部流动分析的研究,特别是大口径专用阀门的流场研究,有重要的理论意义和实用价值。本文以当前常用的水压机主分配器的进水阀、排水阀、卸压阀为主要研究对象,建立了其数学模型,基于有限元理论,利用CFD软件对进水阀和排水阀进行了内部流场的数值模拟研究,验证了应用CFD软件对水压机零部件进行数值模拟的可行性,为该类型研究奠定了基础。通过对进水阀和排水阀内部流场的模拟分析,可知,目前常用的进水阀的引水孔结构不合理,容易产生气蚀,影响其使用寿命,而且出口速度变化范围大,不利于系统稳定。针对水阀的特点,对大口径进水阀和排水阀进行流场计算,确定其优化设计指导思想为:控制旋涡,减小旋涡区,减小涡的强度;控制压力分布,使阀体受力更均匀,改善局部应力状态,提高阀门使用的安全性;最小绝对压力高于水的汽化压力,不产生汽蚀。同时,考虑过阀的压力损失,从水力学的角度对该阀进行了优化设计。经过优化改进引水孔的倾斜角度,阀腔内压力均匀分布,出口速度变化缓和,性能得到改善。