动态流量平衡阀是暖通空调系统水力平衡的关键一环,其性能的优劣对系统的稳定性及能耗的降低有至关重要的作用。以团队与中船重工第***研究所的合作项目为基础,与团队成员协作研发了一种流量调节范围宽、动态调节精度高的可调动态流量平衡阀,采用了V型流量调节球阀与定压差调压器串联的组合结构,具体负责了该结构中V型流量调节球阀的设计及优化研究。在调研国内外文献基础上,开展了V型调节球阀型线设计及调节特性优化研究:（1）在调研国内外产品的基础上,与团队成员协作设计了具有串联组合结构的可调动态流量平衡阀,研究了V型调节球阀的流量调节特点,推导了V型调节球阀节流面积随开度变化的关系式,建立了V型调节球阀的阻力数学模型。基于CFD基本理论结合阀控管系高雷诺数湍流流动特征,研究选择k-omega SST湍流模型进行仿真模拟试验。（2）鉴于可调动态流量平衡阀采用的组合结构,基于串联管道流动损失规律,建立并修正了可调动态流量平衡阀阻力模型。根据设计要求常用流量工况点不均匀分布的特点,设计了阀芯开口面积及等百分比型线并进行了CFD模拟试验。试验结果表明:V型调节球阀的流量满足,但流量调节特性线性不能完全满足修正等百分比要求,这就需要在保持开口面积的情况下优化阀芯的型线。（3）基于机器学习的代理模型建立了V型调节球阀阀芯几何参数与调节性能的响应模型。开展了基于代理优化算法的调节球阀的阀芯型线优化研究,得到了典型开度下最优阀芯形值点的坐标,并拟合得到阀芯型线。通过阀门CFD模拟试验可得:优化后的V型调节球阀不仅流量满足要求,而且流量调节特性更优。（4）依据调节阀流通能力试验标准,在流量测试试验台上将定压差调压器固定在全开状态,对优化阀芯型线的可调动态流量平衡阀进行流量试验。试验结果表明:流量系数满足设计要求;优化设计的V型调节球阀流量调节特性更接近等百分比特性;CFD模拟与试验结果的偏差不超过6%,验证了CFD数值模拟方法的可靠性,进而验证了所采用的代理优化方法对V型调节球阀阀芯型线优化设计的适用性。通过上述优化及分析可知:优化后V型调节球阀的流量特性更接近修正等百分比特性。基于机器学习的代理优化算法对V型调节球阀阀芯型线的设计、调节特性的改善具有一定的适用性。