液压支架是综采工作面支护设备,它的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间,推移工作面采运设备,是煤炭综合自动化开采不可或缺的重要设备。手动先导阀控制系统是其核心元件之一。由于许多综采工作面工作环境恶劣,手动先导阀由于其密封性好、过流能力强、响应快、抗污染能力强,逐渐获得广泛应用。而先导阀控制系统存在许多问题,如先导阀和主控阀管道结构复杂,油液流经这些管道时,由于流道的突然扩张和收缩,油液这些复杂的区域将会产生回流、漩涡、脱壁和振动等现象。这些现象将导致油液能量的损失,使乳油液温度升高,加剧阀的气蚀,振动和噪声,降低了阀的寿命。在不增大阀的外形尺寸的同时,如何减少并消除这些影响,提高阀的过流能力和换向能力,减小阀的压力损失,是各个生产厂家需要解决的主要问题,也是高校科研的方向。根据国内外研究的方法来看,计算机仿真是一种高效、省时的研究方法,因此本文利用AMESim多学科领域复杂系统建模仿真和Fluent流体动力学分析软件,对先导阀和主阀的系统及其内部流场进行了仿真。通过在AMESim软件平台上,搭建了手动先导控制系统仿真模型,从影响手动先导换向阀的几个参数指标进行了仿真对比分析,包括先导阀节流口、主阀芯阻尼孔和主阀芯锥角对阀系统的性能影响进行了分析。研究结果表明：先导阀和主阀芯节流孔随着开口度的增大,阀芯的响应时间越来越短,阀芯的运动速度会加快,阀芯振荡幅度越来越大,会加剧阀芯的碰撞；当主阀芯的锥角为15。时,主阀芯位移最小,过流截面积最小,流量最小,随着阀芯锥角的增大,阀芯的运动速度变大,阀芯关闭时的碰撞增大。利用计算流体力学软件Fluent对手动先导阀及主阀的流场进行了仿真计算分析。主要分析了先导阀及主阀内部容易产生漩涡和气穴的地方,得出了流场的压力分布、速度分布及湍动能分布图,并对不同的阀口开口度和锥度条件下的流场进行了研究,结果表明,随着先导阀进口和出口开口度的增大,油液的流速减小,漩涡区的面积和强度增大,产生气穴现象的机会增大；随着主阀芯进口不同开口度逐渐增大,油液的流速增大,阀芯内低压面积和负压面积越小,动能损失增大,漩涡区面积减小,形成振动和噪声的机会变小；随着主阀芯进口锥角增大,油液速度减小,低压区和负压区面积越大,越容易形成气穴现象。通过仿真分析,提出了解决这些问题的措施,从理论上指出了阀口选型以减小气蚀产生的可能性。采用流场仿真得到的结果有助于建立准确的手动先导阀和主阀的参数模型。本文所做的研究对于手动先导阀的结构设计与优化具有一定的参考价值,对提高煤的开采效率具有一定的现实意义。