压射系统的压铸过程一般可分为慢压射、快压射及保压三个阶段,压铸机通过控制阀出口节流调速,控制阀通过控制阀口通流面积来实现节流调速。由于压铸工艺要求慢压射能迅速切换到快压射,这就需要控制阀具有高响应速度与较大的通流能力,因此需要阀口具有较大的面积梯度。在水压阀领域,锥阀阀口具有较好的密封性,滑阀阀口上节流槽能实现面积梯度变化,因此本文提出了一种U+矩型节流槽滑锥阀阀口结构水压控制阀。水流经阀口时会在阀芯上产生液动力和出现空化现象,尤其是在大流量工况时,液动力主要是稳态液动力,稳态液动力的影响更明显,空化影响着阀的使用寿命和性能,对空化的研究具有重要意义。本文首先通过对压铸机压射系统的工况进行了分析,确定了阀芯的锥滑阀结构型式及节流槽形状,完成了仿真模型的建立、网格的划分及仿真边界条件设置。其次对空化及液动力分析方法进行了分析,分别采用了动量定理的分析方法及基于壁面积分的分析方法对稳态液动力进行了分析研究。根据所选择的控制体进行了稳态液动力理论计算分析,完成了本课题U+矩型阀口形式的面积理论分析,提出了稳态液动力理论计算的理论依据。另外运用FLUENT中两相流模型,基于空化产生的机理,通过压力场压力值作为判断空化发生的依据,采用气相体积分数这一评价指标评价空化发生严重程度。通过仿真分析各种结构形式,对比其空化及稳态液动力特性,确定了阀的结构方案。最后针对确定的阀的结构,结合空化及稳态液动力特性进行了各参数的仿真优化设计,并结合开口度对稳态液动力的影响,对比了理论计算稳态液动力和基于壁面积分仿真稳态液动力两种方法,验证了提出的稳态液动力计算方法的可靠性,另外还分析了空化对稳态液动力的影响。