本文是在国家自然科学基金项目(编号:51569012)的资助下完成的。高温高压蒸汽疏水调节阀在启闭及运行过程中,由于阀前后的大压降作用,通过阀内件时产生的高压降导致流体流动状态发生剧烈变化并产生强烈的压力脉动,诱发流激振动,严重时甚至对阀门及管路系统造成破坏。通常采用多级节流件结构降低疏水调节阀的强振动,但目前缺少多级节流减振结构振动特性的相关研究。针对上述问题,本文进行了以下研究:(1)介绍了蒸汽管路系统中高压降蒸汽疏水调节阀的至关重要的作用及蒸汽管路中流激振动的危害性。分析了阀门流激振动产生的机理,根据国内外阀门或管道流激振动及多目标优化的研究方法和现状,提出了研究疏水调节阀节流件参数与阀门流激振动间关系及阀内节流件多目标优化的必要性。(2)给出了流体流经套筒式疏水调节阀的模型的简化方法;运用CFX软件对不同开孔间距、不同开孔形式的简化模型进行了稳态流场数值模拟,分析了不同开孔间距、不同开孔形式的简化模型的流场特性;导出了瞬态流场数值模拟的激励源信息,为后续流激振动数值模拟做铺垫。(3)介绍了一种运用CFD方法结合LMS Virtual.Lab软件模拟流激振动的流程,对不同开孔形式的孔板模型的振动场进行数值模拟,得到不同参数模型的结构振动信息,定量分析不同孔间距、不同开孔边缘形式对简化模型的流激振动的影响。(4)介绍了NSGA-Ⅱ算法的原理及实现该算法的Isight软件的基本功能;对多级节流件结构进行参数化设计,提出了间隙间距比及空间系数的概念;以双级降压多孔孔板为例,以孔间距、级间隙两个因素为自变量,基于NSGA-Ⅱ算法,以振动级及空间为优化目标,对该优化模型进行求解,获得了疏水调节阀多级节流内件的最优参数,并对优化前后的模型进行流场及振动特性分析,为多级节流件的优化提供参考。通过上述研究,为多级套筒式蒸汽疏水调节阀的降振设计提供理论指导及参考依据,也为其他大压降多级套筒式调节阀的优化设计提供参考。