随着现代科学技术、工业生产、新能源开发以及航空航天事业的发展，低温阀门已在很多场合得以应用，并且规模日渐增大。低温下材料的晶格和机械性能等都会发生明显的变化，因此应用于低温工况的材料通常需要进行深冷处理，以保证晶格稳定、减小尺寸波动，提高耐磨性、抗腐蚀性等综合性能。深冷处理工艺已成为保证低温阀门能够正常运行的关键技术之一。 本文首先针对低温阀门部件深冷处理工艺涉及的冷却时间问题，通过对现有低温沸腾换热系数经验公式的分析和比较，得出适用于不锈钢平板试件的沸腾换热系数计算方法。在此基础上，利用ANSYS对阀门部件的深冷处理降温过程进行了动态数值模拟。根据模拟计算结果，预测了阀门部件深冷处理的冷却时间。 为验证上述低温沸腾换热系数计算方法和数值模拟的可靠性，本文采用圆饼状不锈钢试件和液氮冷却介质进行了验证实验。根据实验结果，修正了临界热流密度和最小膜态沸腾热流密度所对应的温差。修正后的计算降温曲线与实验数据基本吻合。根据修正后的模拟计算结果，重新预测了阀门部件深冷处理的冷却时间。 最后，本文还对低温阀门的部件深冷处理和试验装置中的核心设备(试验槽)进行了详细的设计计算和绝热性能分析。