本论文是在国家倡导建立节约型社会，降低单位 GDP 能耗的背景下，以高能耗，重污染的水泥行业上的水泥熟料冷却机为研究对象展开的，论文详细论述了国内外水泥熟料冷却机的发展状况，通过对第一代单筒冷却机，第二代多筒冷却机，第三代推动式冷却机进行性能上的对比分析，熟悉了前面三代水泥熟料冷却机的优点和缺点，结合国内水泥生产的工艺流程，开发出了第四代水泥熟料冷却机。 本论文在对第四代水泥熟料冷却机的工作性能和在生产中所起到的作用进行详细论述的基础上，重点论述了第四代水泥熟料冷却机上的一个部件一空气动力平衡阀的工作原理，建模与参数优化。从系统的角度对空气动力平衡阀的工作性能作了合理的评价，并对其结构进行了详细的论述，给出了空气动力平衡阀的各个参数之间的数学计算公式和数学模型，同时结合工程界经常使用的ERGUN公式，对水泥熟料产生的压力降做了详细的论述，给出了计算水泥熟料压力降的计算公式． 最后采用试验的方法，通过设计试验平台，采购与安装仪器，通过对试验中空载条件和负载条件的下数据的测量，分别得出了空气动力平衡阀与篦板在空载条件下的各个参数，以及在负载条件下空气动力平衡阀和篦板对水泥熟料冷却的重要指标，并对这些数据进行处理，得出了空气动力平衡阀的试验模型．通过对空气动力平衡阀的工作性能以及它的各个参数进行了校验，确定了比较合理的数学模型，从而得出了空气动力平衡阀的合理结构。 应用所建立的数学模型对沈阳恒星水泥机械有限责任公司研制的熟料冷却机进行了仿真对比研究，结合仿真程序计算结果的分析，说明空气动力平衡阀的数学模型以及它的结构在生产中是合理且具有很强的应用价值。 针对不同的生产状况，编写了在不同熟料高度时常用的生产参数以及空气动力平衡阀各个参数的程序，省去了大量而繁重的计算，给水泥机械设计和水泥生产带来了很大的方便。 在提高冷却效率，简化生产设备的复杂程度，降低能耗方面，对空气动力平衡阀的结构参数以及它在生产中的位置布局进行了仿真优化，最终获得了具有参考价值的空气动力平衡阀的结构参数，创造出了可观的经济以及社会效益，同时为我国水泥生产设备赶超国际先进水平奠定了坚实的基础。