高速透气阀是油轮和化学品船上必须装备的压力/真空阀,通过释放油舱内的真空和压力来保证油轮或化学品船在航行、卸货和加载过程中舱内的压力在一定范围内,由于其工作性能及可靠性直接影响着大型船舶的安全,故需要对其进行全面而深入的研究。目前,国内外对高速透气阀的研究大都局限在结构的改进和元件的更换方面,而对透气阀启闭过程的气体流动方面的研究则较为少见,本文则着眼于透气阀开启过程的气体流动特性,为此,主要做了如下工作:　　 (1)介绍了高速透气阀的应用领域和发展前景,总结了国内外透气阀的产品制造现状和学术研究进展,在此前提下提出了本文的研究思路和内容。　　 (2)针对透气阀两种常见的工况,分别提出了相应的假设条件和初始条件,从能量守恒定律出发,运用流体动力学和工程热力学知识,建立起各工况下的气体流动模型,并运用MATLAB软件和四阶龙格库塔方法求解所建立的数学模型,由此得到了排气过程中气体的压力、流量等参数随时间的变化趋势。此外,还比较了油舱的体积不同以或者装油方式不同时气体流动特性的差异。　　 (3)为验证所建立的数学模型的合理性,运用了罗茨风机和高速透气阀等试验设备进行了气体流动特性试验,将实验结果与数学模型比较,忽略试验中的振动和碰撞因素,实验与模型的图像基本吻合,从而验证了数学模型的合理性。　　 (4)通过理论推理与实验检验相结合的方法得到了高速透气阀两种工况下的气体流动特性,并比较它们的异同及其影响因素,最终达到了本文的研究目的。