针对抽油泵柱塞与泵筒间密封问题,在柱塞表面设计了一种仿生六边形织构,探究了该织构在不同工况和几何尺寸参数条件下对柱塞表面密封特性的影响规律,得到了最优的表面织构几何尺寸参数,揭示了柱塞表面织构的密封机理,同时利用实际加工出的抽油泵柱塞表面织构,测试其实际密封效果。首先对常规抽油泵柱塞与泵筒间间隙流场三维模型进行简化,建立了相应的几何模型和流体力学方程,分析了间隙密封机理,探究了不同因素对柱塞密封特性的影响规律。同时,对求解流体力学方程的数值方法进行归纳总结,并选用Fluent软件对相应流场进行求解计算。其次对表面织构化抽油泵柱塞与泵筒间间隙密封的流场进行了简化,提取密封织构单元体,建立了流体力学模型,分别探究了压差、速度、配合间隙尺寸、沟槽深度比、横纵比、角度、周向单元体个数及其排布方式对柱塞织构表面密封特性的影响规律,揭示了在不同工况及尺寸参数下柱塞织构表面的密封性能变化规律。随后利用Fluent软件对上述模型进行仿真求解,以探究抽油泵柱塞表面织构密封特性的变化规律。仿真结果表明,对于柱塞的静密封,织构表面柱塞适用于间隙值与进出口压差较大的工作环境。织构几何结构参数对漏失比的影响是基于间隙值与压差值的,在间隙值、进出口压差较大时,沟槽深度比与沟槽宽度存在最佳匹配值,即二者对漏失比的影响存在交互作用。随着织构横纵比的增加漏失比呈减小趋势,但在横纵比大于一定值后,横纵比对漏失比的影响减小,另外随着夹角的增加密封性能变差,但影响较小。周向单元体数目与织构起始位置对密封性能的影响与织构横纵比类似,随着周向单元体数目与织构起始位置与流场进口距离的增加,漏失比呈现先减小后趋平的趋势。对于柱塞的动密封,主次因素依次为间隙值、流场进出口压差、柱塞运动速度,而且各因素的交互作用对流场漏失比影响显著,存在二次、三次交互作用。最后搭建了抽油泵柱塞表面织构激光加工装置及抽油泵柱塞表面织构密封特性测试试验台,实现了抽油泵柱塞织构表面的加工及漏失量测试。试验表明实际试验与模拟试验结果趋势一致,织构表面适用于高压差工况下的大间隙抽油泵柱塞,织构的槽宽与槽深存在最佳匹配值。