阀门和流量计作为流体控制和计量元件,在石油化工、能源输送、水利水电等行业中起到了重要的作用。在阀门和流量计的实际应用过程中,没有足够的空间来保证它们前后直管道长度要求,进而导致内部流体介质剧烈扰动,影响了流量计的计量精度,很难实现精确控制、精密计量的目的。本文以套筒调节阀和旋进旋涡流量计组成的计量阀门为研究对象,采用数值模拟和实验研究相结合的方法研究计量阀门的流阻特性、计量特性和内部流动特性。为提高计量精度,对计量阀门进行了改进研究。主要研究内容如下:(1)采用三维软件Solidworks对计量阀门的内部流道进行三维建模,并利用Gambit软件进行网格划分。通过对比几种不同类型的湍流模型,选择适合本研究的RNG?-?湍流模型,利用FLUENT软件对计量阀门的内部流动进行数值模拟。并搭建计量阀门研究试验台,分析在不同进口速度和阀门开度下计量阀门的流阻特性、计量特性和内部流动特性。(2)通过数值模拟和实验研究分析了套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的相互影响规律。分析了不同进口速度下,计量阀门的阻力系数和流量系数随阀门开度的变化规律,研究了阀门和流量计的安装位置对计量精度的影响,通过计量阀门的内部流动特性分析计量误差产生的原因。根据套筒调节阀和旋进旋涡流量计的特性,我们更希望阀门安装在流量计的上游。(3)为进一步提高计量精度对计量阀门进行了改进研究,通过增加计量阀门内部直管道的方式来降低旋进旋涡流量计上游的来流扰动,并给出了合理的改进方案。改进后的计量阀门在计量特性方面和内流场稳定性方面都有很大程度的提高。实验结果验证了数值模拟结果的准确性,同时也揭示了计量阀门开发和研究的可行性。