随着环境问题日益严峻,世界各国高度重视新能源的生产和利用,各行各业正在大力推动装备低碳转型。对于汽车行业,氢燃料电池汽车因具有零污染、效率高、加氢时间短、续航里程长等优点而备受瞩目。高压氢气减压阀是氢燃料电池汽车车载供氢系统中的重要调压部件,目前国内生产并商业化的氢气瓶为35MPa,为了提高氢燃料电池汽车的续航能力,需要提高储氢气压力至70 MPa,氢气减压阀的工作压力相应增大,长期处于较高压力的氢气环境中容易导致材料力学性能劣化,对减压阀的安全造成威胁。为了研究减压阀的减压性能、改善减压阀结构的应力分布、保证减压阀安全可靠的工作,本文基于流固耦合分析方法对高压氢气减压阀进行研究,探究减压阀内部流场各物理参数的变化规律、减压阀的减压性能以及流场参数变化对减压阀主要零件结构的影响,并对结构进行相应地优化,以改善结构的应力分布。具体研究内容如下:（1）建立高压氢气减压阀全局三维流场数值计算模型,并提出一种适用于高压入口边界的压力调整方法,该方法改善了数值模拟收敛效果,提高结果的准确性。使用Fluent软件进行稳态可压缩流动数值模拟,研究减压阀在不同阀芯开度、入口和出口压力下流场中压力、速度、温度等物理参数的变化规律。（2）对高压氢气减压阀主要零件所使用的金属材料进行拉伸试验研究,获得材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等力学性能参数,并采集应力应变数据,为减压阀固体结构设计与分析提供较为准确的材料参数。（3）构建高压氢气减压阀单向流固耦合模型,将流场物理参数耦合到固体结构中,并以流-固的交界面数据作为载荷施加给固体结构,求解固体结构的应力及变形。得到不同阀芯开度、入口压力下的结构应力分布,确定导致结构发生屈服失效的最小工作压力以及结构的薄弱环节,并进行相应的结构优化。本文对70 MPa高压氢气环境下的减压阀开展流固耦合研究,综合研究减压阀流体域和固体域,为用于氢环境的减压阀研究与设计提供数据支撑。