在高空台真空系统的设计以及抽气计算中,需要对气体在真空元件中的运动进行准确计算以便更好地指导系统的设计。但是对于真空系统中蝶阀和换热器等结构比较复杂的元件,是无法用理论公式计算得到的。FLUENT是一种应用很广的流体力学模拟计算软件,研究FLUENT软件模拟真空元件中气体流动的方法,将FLUENT软件应用到气体真空状态下的流场模拟,从而增加了一种新的计算机辅助设计方法。本文通过对中低真空下的气体流动规律的理论推导,找到更加直观地判定流动状态的方法。在确定FLUENT所能模拟气体在真空状态下的压力下限的基础上,进一步模拟了各种常见的异型管道的气体流场,并且与理论经验公式进行了比较,得到了很好地吻合。从而证明了FLUENT模拟中低真空气体流动的可行性。FLUENT所适用的流动模式包括层流、湍流和介于二者之间的湍流-层流过渡流,即传统真空系统计算中所定义的粘滞流。在此基础上探讨了采用用户自定义函数的方法使得FLUENT能够模拟真空泵的抽气过程。研究表明该方法对于抽气过程的模拟是可行的。随着真空应用技术工艺水平的提高和真空应用设备复杂程度的加强,在真空系统中对于真空控制阀门的需求越来越多。相比之下,真空控制阀的生产供应与成功应用远远落后于需求,这在很大程度上归咎于制造者和使用者对控制阀的工作特性了解不够。本文借助于计算流体力学商业软件FLUENT,针对在真空系统中较为常用的蝶式真空控制阀,模拟计算其内部的气体流动规律,揭示了真空蝶阀开度位置与其流量、流阻间的定量关系,从而为蝶式真空控制阀的开发设计和合理应用提供理论依据。本文还对真空系统的管壳式换热器进行了气体在其壳程的流场模拟分析,计算得到了换热器在两种不同状态下的质量流量大小,进而计算出了它们各自的流学大小,为真空系统的设计计算的准确性提供了计算依据。