圆盘式止回阀由于结构简单,体积小,安装方便等特点在农业、核能、冶金、石化等多领域得到广泛的应用。尤其在核动力装置系统中,不仅需要止回阀的使用性能高不易损坏,还需要在很小流量下也能顺利动作。因此,深入研究止回阀的运行状态,有一定的学术意义和应用价值。本文首先通过实用阀门设计手册给出的流量系数和典型蝶阀开度的关系图与仿真数据进行对比,确定了一套适合圆盘式止回阀的仿真模型,为后续分析提供依据。利用稳态数值模拟的方法,对止回阀在固定开度为10°、45°、90°时内部流场的情况进行了仿真计算与可视化研究,给出了止回阀流道内的速度场、压力场、湍流动能分布图等,分析表明介质通过阀门时容易产生流动分离区域,使有效过流面积缩小,流速增加,并产生旋涡区,导致能量耗散大等问题。同时,本文利用动网格技术和UDF功能,对圆盘式止回阀在不同入口流速的边界条件下进行了阀门开启过程的CFD模拟和研究,了解止回阀阀瓣的开启特性,并同样选取阀门开度为10°、45°、90°时刻的内部流场情况进行分析,结果表明阀门在不同工况下开启过程中均出现阀瓣振荡的情况,且难以维持在全开状态,此外阀瓣下端区域的旋涡结构是止回阀产生能耗与阀门噪声的主要原因。最后根据上述止回阀数值模拟结果反映出的问题,对止回阀进行结构优化,建立优化后的圆盘式止回阀的模型,通过可视化分析对比改进前后的止回阀,结果表明,介质通过优化后的止回阀时,流动稳定性提高、旋涡区减少、阀门噪声降低,阀门开启过程阀瓣不出现振荡等问题,并且在遇到介质回流的情况,改进阀的止回效果更好。