本文以自主研制的大流量减压器为研究对象,采用理论分析、试验和零维仿真方法,研究了减压器的静态特性、稳定性和响应特性;将减压器内部流场的演化和活动组件的运动耦合起来,建立了一种基于动态流场仿真的减压器特性研究方法。将大流量减压器应用于试验,检验了结果的适用性。考虑气动力和膜片弹性力等非线性因素的影响,建立了减压器的零维非线性数学模型,通过与试验对比验证了模型的正确性。研究了减压器的压力特性、流量特性和压力偏差特性,分析了阀芯直径、膜片面积和膜片弹性系数等结构参数对静态特性的影响规律。建立了减压器的传递函数模型,分析了入口压力、流量、控制气压力对稳定性的影响,研究了阀芯直径、控制腔体积、出口腔体积、阻尼腔体积、阻尼孔面积和控制气入口面积等结构参数对稳定性的影响规律。对减压器整个工作过程,包括充填过程、开启过程和关闭过程进行数值仿真,分析了减压器各工作阶段的响应过程。研究了入口压力和流量等工作参数,以及阀芯直径、控制腔体积、出口腔体积、阻尼腔体积、阻尼孔面积和控制气入口面积等结构参数对响应特性的影响规律。基于成熟软件平台,发展了动网格技术和流固耦合仿真技术,分析了减压器内部稳念流场,发现了超临界和亚临界两种流场。得到了减压器的流量系数曲线。仿真了减压器开启过程和关闭过程的内部流场演化过程。分析了内部过程和特性之间的关系。采用基于内部流场动态仿真的方法研究减压器的特性。从内部流场的角度分析了减压器的静态特性,讨论了入口压力变化和流量变化对减压器开启过程响应特性的影响,研究了动态入口压力和动态控制气压力条件下减压器的稳定性。揭示了影响动态过程的内部因素。通过在流量计标定试验和燃气发生器试验中的应用,验证了研究结果的适用性。