调节阀是属于工业管道系统中一种重要的元器件，其主要作用是用来调节管道中流体的流量、速度、压力大小。调节阀可以安装自力式执行机构，具有响应速度快、调节灵敏等优点，所以在管道系统中会大规模使用。鉴于调节阀使用范围广泛，常常涉及到一些重要行业，如能源、化工等，因此对其内部流动特性、进出口压降和流阻系数等规律进行研究就显得十分必要。本文主要是利用有限元和数值模拟来研究阀体内部的流动规律，并提出改进方案。以改变工作流量特性曲线目的，提出阀座结构的改进方案和用理论方法对阀芯型线进行重新设计，并验证两种改进方案的可行性。本文主要研究内容和结论如下:　　(1)调节阀在使用时，由于其主要零部件阀芯、阀体受到多个方向的液动力作用，造成阀体内部的流动状态比较复杂。考虑到调节阀流道结构的特殊性，本文首先确定采用RNGk-ε湍流模型作为数值模拟分析模型，对阀体内部实际流动状况进行模拟。模拟结果表明:在进出口边界条件相同时，阀芯开度与压降值呈负相关性;在进出口边界条件不同时，当阀芯处在同一开度时，进口速度越大，则压降值越大;在全开时，压降值与速度之间成正相关，流阻系数只与调节阀的结构有关。所以，本文选择通过改进调节阀结构来减小流阻系数。　　(2)采用的第一种改进方法是在阀座位置增加扩压角。由流量、流速、流通面积三者之间的关系表明，在进口端流量恒定时，流通面积变大，则流速减小。因此，在阀座位置选择一个合适的扩压角，可以有效的减小流阻系数。对六组扩压角进行数值模拟之后，发现扩压角等于4°时，流阻系数为2.87。此时不仅能减小流阻系数，而且不会造成流体泄漏，影响调节阀整体安全性能。　　(3)采用的第二种改进方法是用流量特性曲线来设计阀芯型线。调节阀性能与流量特性曲线有关，在本文中以线性特性作为理想流量特性曲线，推导出相关参数之间的数学关系。然后通过计算每一个开度处的坐标，用圆弧绘出包络线，依次连接包络线得到阀芯型线。由于得到的坐标值存在误差，对坐标数据进行多次拟合，最后得到一条完整的阀芯型线。在剪切出新阀芯对应的流道模型后，再次进行不同开度下的数值模拟。将流量系数的模拟值与理论值对比，发现两者基本一致，说明新设计的阀芯可以满足要求。对优化前后的阀芯进行阀门试验，记录相关试验测量数据，整理后计算出优化前后的阀门流阻系数。结果表明新阀芯的流阻系数明显低于改进前的，证明了利用流量特性设计阀芯型线是可行的。