直角转弯型流道作为工业中常用的一种管道形式被广泛应用于各个领域中,如:空调系统的通风管道、热交换设备内部的流体换热通道、流体输配管网的运输管道及液压集成系统中集成块内部通道等。直角转弯型流道作为集成块内部流体的通道,主要是由于在加工液压集成块内流通道时一般采用钻、镗等机械加工手段而导致直角转弯型流道的大量出现。由于直角转弯型流道的存在使得集成块内部流场结构复杂,整个系统能量损失增加,影响到整个系统的动静态性能以及能量利用率。因此,降低集成块能量损失对于液压系统节能具有重要意义。本文将理论分析与数值模拟、实验研究相结合,围绕优化液压集成块这一主题展开研究。首先运用粒子图像测速技术在不同参数下对带有刀尖角容腔的直角转弯流道和圆弧型转弯流道的流场特性进行PIV实验测量,获取了实验流场流动特征及速度分布特征。接着在实验基础上,选取流动现象明显工艺孔长度为L=50%D的直角转弯型流道建立其数值计算模型,进行三维流场仿真,通过将数值计算得到的典型涡系方程结果进行比对,考察了工程上常用的7种湍流模型对带有刀尖角容腔直角转弯流场的预测能力。通过定义权重误差L,筛选出S-A模型作为基础湍流模型并进行了参数修正。然后采用筛选出的S-A湍流模型进行模拟计算,在单因素分析基础上,选择流道交连形式、直径、刀尖角伸出比为自变量,以总压损失系数为响应值,运用Box-Benhnken Design(BBD)法设计了3因素3水平响应面设计试验。验证了不同流速下的最优因素水平取值具有相似性,说明优化结果具有一定普遍性。分析了四种典型的直角转弯流道(圆弧过渡型、双侧刀尖角型、出流正对刀尖角型、入流正对刀尖角型)在同一速度下流道中截面的流线分布和总压损失系数分布云图,以及四种典型直角转弯流道在不同速度下无量纲总压损失系数的变化规律。最后,综述全文的研究得出结论,确定了将来的课题研究的方向。