油圧駆動システムや比例／サーボ制御システムでは、流体の流れを制御することによって負荷の動きを制御する。流体が一定流量で非圧縮性であると仮定し、そのベルヌーイ方程式を次のように書くことができる：
式(2-3)
式の中で：
z - オーバーフロー部の中心の水平基準からの距離（m）。
p - 圧力（Pa）。
ρ - 流体密度（kg/m^3）。
g - 重力加速度、g = 9.81m/s^2.
v - オーバーフロー部の平均流速（m/s）。
式(2-3)は理想流体のベルヌーイ方程式であり、第1項は流体の位置エネルギー、第2項は流体の圧力エネルギー、第3項は流体の運動エネルギーを表す。エネルギー保存のため、理想流体は、総エネルギーを一定に保ちながら、任意の2つのセクションを連続的に流れる。
式(2-4)中の添え字は、それぞれ同じ流束の下での任意の2つの断面標示を示す。油圧の特殊な用途のため、MPa レベルの実際の流体圧力、および流体のレベル差によって形成 されるポテンシャルエネルギーは非常に小さく（レベル差 10m は 0.1MPa に相当するポテンシャルエ ネルギーによって引き起こされる）、したがって工学的には無視されることが多い。従って、この式は一段階式（2-5）で表すことができる。
式(2-5)は、同じ流体の流れの間、流速が増加するにつれて圧力が非線形に減少し、逆もまた同様であることを示している。ベルヌーイの方程式は、以下の理由を説明している。 油圧バルブ スプールが逆回転すると、部品が動かなくなる。スプールが逆転するときの流体の流路は、バルブボディとスプールの間の隙間です。ベルヌーイ方程式を使って、スプールが逆転するときのクランプ力の値を計算することができます。
図2-2は、例えば、アンチテーパスプールと偏心距離bの存在間の弁孔は、スプールと流路間の弁孔がオフセットされる場合、空間Bの下部流路は、空間Aの上部流路よりも大きく、ベルヌーイの方程式によると、知られていることができる、下部の流量は、図2-2に示すように、圧力分布曲線の過程でAB二つの流体の上部よりも遅く、したがって、横方向のカードのきつさのスプールでは、F0に上向きに生成されます。
横方向のカードのきつさが増加し、バルブスプール反転カードのきつさの値を悪化させます。締め付けが強くなると、スプールが逆転するときにスプールとバルブ穴の間の摩擦を悪化させます。この摩擦を油圧クランプ力と呼んでいます。クランプ力が158.9Nに達することができる0.15カウントに摩擦係数の場合、いくつかのケースでは油圧クランプ力は、例えば、コアと16センチメートル長い12ミリメートルの直径は、21MPaの動作圧力の場合には、直径クリアランス0.01ミリメートル、テーパー0.004、非常にかなりのものです。
油圧クランプ力を減少または低下させる一つの方法は、スプールにアンロード溝を開けることである。この方法は、横方向のクランプ力を効果的に減少させることができる。
もう一つの方法は、滑らかな円錐形のスプールを使うことである。この方法では、図2-2に示すように、横方向のクランプ力の方向が逆になります。クランプ力は互いに相殺され、スプールは確実に整列したままとなり、油圧クランプ力がスプール反転に与える影響を避けることができます。
テストを通して、こうもわかった：
スプールのクランプ力は液圧14MPaで最大となります。この時、溝を外す方法を使います。この方法は、スプールとバルブ穴のクリアランス差を小さくすることができます。これにより、油圧クランプ力を低減することができます。
圧力が 32MPa まで上がると、油圧クランプ力はゼロになります。高圧になると弁孔の弾性変形が大きくなります。その結果、スプールと弁孔のクリアランスが変化する。
理論的な分析と説明は、油圧部品における流体の流れの問題を導くことができるが、多くの要因が特定の製品に影響を及ぼす。そのため、検証は試験を通じてしか得られません。シミュレーション技術の普及に伴い、油圧部品の設計にシミュレーション手法を使用できるようになりました。これらの手法は、不確定要素に効果的に対処します。以前は、結果を得るために多くのテストが必要でしたが、今では低コストで結果を得ることができます。さらに、影響因子と結果の関連性をより明確に理解することができます。これは、より理想的な結論につながります。このアプローチにより、製品の開発時間も大幅に短縮されます。仮想シミュレーションと物理コンポーネントの密接な組み合わせにより、油圧コンポーネントの設計シミュレーション技術は進化するでしょう。それは、クローズドループ・デジタルツイン技術の方向へと進むだろう。この方向性には、半物理シミュレーションとデジタルデータの統合が含まれる。
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