控制阀的流量调节特性研究在流体控制工程中有着十分广泛的应用。普通控制蝶阀因流量特性差、调节精度不高、调节范围偏低等缺点,只能应用于简单开关控制。本文通过在普通蝶阀的基础上安装多孔凹槽配流板,结合阀门工程计算的经验公式,创新提出了一套加权投影通流面积与阀门通流能力变化规律的配流设计思想,研究开发了三种不同结构的新型控制蝶阀。论文对不同配流板的蝶阀模型三维湍流流动进行了大量的数值分析,数值计算采用了RNGk-ε湍流模式和非结构化网格的SIMPLE计算方法,通过对物理模型的数值研究,获得了阀门相对流量系数(Kvs’)与阀门相对开度(θ’)间的数学关系,即阀门的CFD流量调节特性关系。论文专门设计制作了阀门特性试验台,对新型控制蝶阀产品模型进行了实验研究,获得了阀门的相对流量系数与相对开度间的实验流量调节特性规律。数值计算和试验研究的对比结果表明,CFD技术对配流板模型的创新研发是完全可行的。本文提出的加权投影通流面积与阀门通流能力变化规律的设计方法所得的新型控制蝶阀具有理想的流量特性。通流加权投影面积与流量系数的变化规律为控制蝶阀的新模型设计和研究具有指导作用。本论文成果具有十分重大的工程应用价值。