针对某锥面调节阀 ，在充分分析阀芯几何结构的基础上 ，应用三维建模软件建立阀门内部流道模型 ，通 过 CFD 进行离散求解 ，得到调节阀的流量特性曲线 ，与实验数据进行了比较分析。通过对锥面阀芯结构尺寸的改变 ， 再对改进后的流道进行数值模拟 ，得出最优改进模型。

阀门在工业领域中有着广泛的应用 ，是工业系统中 不可缺少的主要设备之一。锥面调节阀门在控制流量中 精度高 ，在定量流体输送环节应用前景广泛。锥面阀芯 的几何尺寸是决定阀门控制调节能力的非常重要的设计 参数 ，传统的研究手段是采用试验手段 ，对阀门的外部 特性 ，如进出口压力差、流量系数等 ，进行测量和分析 ， 而对流体在阀门内部流动情况则很难知晓 [1]。近年来 ， 随着计算流体动力学（CFD）技术的迅速发展 ，为了解 阀门内部流场分布 ，探寻各流动参数的变化规律提供了 便捷的方法。 本文通过详细分析锥面结构特征 ，给出影响阀芯锥 面的 3 个几何参数关系 ，利用 FLUENT 流体分析软件 ， 详细分析了锥面结构变化对阀门内部流场的影响。研究 结果可为同类阀门的设计和试验提供借鉴。

1  阀芯几何特征分析 1.1  控制阀的流量特性

 流量控制阀门最重要的标准之一是它的流量特性。 控制阀的流量特性取决于它固有的流量特性。固有的流 量特性表示为在恒温和阀门两边压力降不变的情况下 ， 通过阀门的流量与控制元件位置（推杆行程）的函数关 系。通常的流量特性有线性的、改进线性的、等百分比 的、以及平方根（快速开启）的 [1]。控制阀的流量特性 见图 1 所示。

任何流量特性曲线都通过恰当的阀门元件的形状或 控制阀门的打开及关闭运动来得到。为了得到所希望的 固有流量特性 ，在设计阀门元件时 ，必须考虑入口、出 口以及壳体压力损失对阀门的流量的影响。在理想情况下 ，控制阀全部压力降应发生在控制元件两边。然而 ， 流道的几何形状突然变化引起的压力损失是不能完 全消除的。因此 ，为了使整个阀门具有所要求的流量特 性 ，常常需要设计人员对理论上求得的阀门元件流通面 积与行程的关系加以改进以便补偿这种损失