高强度的聚合物材料具有优异的力学性能和耐磨特性，作为新一代轴瓦材料，其广泛应用于水泵、水电发电机组等领域。通过短切碳纤维（CF）与聚氨酯弹性体（PUE）复合，制备了一种高性能聚氨酯弹性体/碳纤维（PUE/CF）复合材料，探究了CF质量分数对复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明，该复合材料的硬度可达到60~68 HD,拉伸强度和断裂伸长率分别为54 MPa和298%，干摩擦条件下摩擦系数和磨损率分别为0.16和0.570%，水润滑条件下摩擦系数和磨损率分别为0.02和0.129%。因此，该材料可以满足聚合物轴瓦材料的应用需求，在汽车、船舶等领域具有广阔的应用前景。
分析讨论了常规欧拉模型和耦合PBM下水力旋流器的静压力、切向速度及湍流耗散率等流场信息分布规律，结果表明在流场预测方面二者基本一致。在此基础上，采用基于PBM模型的CFD数值模拟方法，对水力旋流器的分离特性进行研究，并探究了不同入口流量、溢流分流比、油相黏度及密度等因素对油滴粒径分布以及油水分离特性的影响。结果表明，随着入口流量的增加，水力旋流器的分离效率呈先增大后减小的趋势，在处理量为4 m3/h时达到98%的最高分离效率；溢流分流比的增大有利于提升分离效率；随着油相黏度的增大，油滴受到的径向力减小，不易发生聚结，使分离效率明显降低；油相密度的增大导致尾管段平均油滴粒径的增加，使分离效率明显降低。总体而言，利用CFD?PBM数值模拟方法可以获得水力旋流器内部油滴粒径分布及变化特性，有利于从不同尺度揭示水力旋流器的分离机理。
