中国大多数油田中含有丰富的石油伴生气资源，多相混输泵已成为实现油气密闭输运的重要设备之一，而单向阀作为其关键水力部件，其内部流动特性及工作性能直接决定着多相泵的输运效率及运行可靠性。油田开采过程，随着开采程度的增加，石油被开采殆尽，油气混合物含气率显著增加，常规混输泵效率迅速降低，无法继续满足生产要求。为解决这一问题，亟需研究开发适用于高含气工况的多相混输泵及其单向阀。本文综合采用理论分析、数值模拟及实验研究相结合的方式，针对适用于高含气工况下的往复式多相泵吸入阀开展研究，探究其内部流动特性及超高含气下液滴在阀内部的运动行为特性，揭示了壁面、流场及液滴运动行为之间的关联机制与作用机理。本文主要工作内容和成果如下：
　　（1）在参阅文献的基础上进行深入的理论分析，研究了吸入阀高含气工况气液两相流动、超高含气工况气相携液流动（液滴在气相流场中运动及运动过程中所表现的复杂行为）相关理论，探究了气液两相流体流动及气相携液流动的控制要素，形成了高含气吸入阀内部流动系统理论。在纯相流动控制方程基础上，结合气液两相流动特点，研究了气液两相流动控制方程；从理论上分析了吸入阀内部液滴碰撞聚并、变形破碎的影响因素及发生聚并破碎过程。
　　（2）运用Fluent数值模拟的方法，对比研究了高含气工况球阀、锥阀、板阀内部气液两相流动，分析了其三维湍流场、压力场，综合考察了进口流量Qv、开启高度H、含气率β三个变量参数对阀内流场分布、进出口压降ΔP、流量系数Kv的影响规律，并分析了它们与阀体结构之间的关联机制。根据模拟结果拟合得到ΔP与Qv、H、β之间的关系式，并将两相流体流经吸入阀的压降ΔP分为摩擦压力降ΔPF、加速压力降ΔPA、重位压力降ΔPG三种，分析了吸入阀中三种压力降的存在形式及主次影响效应。结合数值模拟结果，对已有气液两相阀流量系数计算模型进行修正，推导了适用于本文研究气液两相阀的流量系数计算理论模型。
　　（3）根据本文建立的球阀、锥阀、板阀实体模型试制了有机玻璃材质透明试验球阀、锥阀、板阀，搭建了吸入阀的PIV（ParticleImageVelocimetry）可视化流动测试实验装置，通过对阀内流场进行PIV可视化实验，研究了进口流量Qv、开启高度H对阀内流场分布、局部流场速度的影响。然后对上述吸入阀流动系统进行改造，加装气路系统，形成气液两相阀压降测试实验装置，对不同进口流量Qv、开启高度H、含气率β下两相流体流经吸入阀的压降进行测量。并将以上两实验的实验结果与数值模拟所得结果进行对比，验证模拟所选模型的有效性和模拟结果的精确度。
　　（4）运用Fluent中的DPM（DiscretePhaseModel）离散相模型研究超高含气工况液相以液滴形式存在吸入阀内部气相携液流动及其控制要素。在分析液滴在阀内气相流场中受力运动状况的基础上，探究本文研究问题中控制液滴运动的主次因素，并在DPM模型中进行相关设置，通过稳态数值模拟考察气相流量Qg、压降ΔP对阀输运不同粒径液滴性能及液滴在阀内迁移轨迹的影响规律。从理论上分析了吸入阀内部液滴发生聚并、破碎的影响因素及临界条件，在此基础上进行瞬态数值模拟考察阀内液滴浓度分布，并通过控制气相流量Qg、液滴粒径d两个变量参数考察球阀、锥阀、板阀中液滴聚并破碎特征，综合分析它们与气相流场、阀体结构之间的内在关联。