复合式空气阀作为解决当前有压管道内空气问题的主要装置,其应用广泛且数量庞大。复合式空气阀常常由于内部结构设计不当或选型不合理等原因发生故障,这直接威胁到供水系统的安全运行。目前,复合式空气阀研究存在如下问题:（1）在实际运行中,浮球常因超压破损或压瘪;（2）在进排气量理论计算中,仍沿用Wylie与Streeter提出的进排气数学模型（W-S模型）,该模型采用固定的进排气系数进行理论计算,并不能完全反映复合式空气阀实际运行状态。因此,分析复合式空气阀内部流动机理及浮球受力应变特性,为浮球及其他内部结构设计提供理论基础的研究凸显重要;分析基于压差变化的动态进排气系数,进而修正复合式空气阀进排气量数学模型的研究具有重大的现实意义。本文以某厂家DN100复合式空气阀为研究对象,应用理论分析、数值模拟、试验验证对复合式空气阀进排气特性进行分析研究,以期为复合式空气阀进排气计算模型的完善、浮球等内部结构的设计以及国内规范的制定提供理论基础。研究内容及结论如下:（1）复合式空气阀进排气数学模型理论分析。基于复合式空气阀的工作原理与Wylie、Streeter提出的传统空气阀进排气量计算模型,分析了传统模型的局限性,并提出应用动态进排气系数对传统模型进行修正的方法。（2）复合式空气阀计算流体动力学（CFD）数值模拟研究。针对复合式空气阀实际运行条件和工作状态,应用气液两相流和流固耦合理论对其进行几何建模、网格划分、边界条件设置,并对模型进行求解。（3）复合式空气阀进排气数值模拟结果的试验验证。通过试验测量一定进排气流量下复合式空气阀入口处与外界的压差,并与CFD数值模拟结果进行对比,验证数值模型及模拟结果的合理性。（4）对复合式空气阀高速排气、关闭密封、微量排气与负压进气四个状态的数值模拟结果进行流场及浮球应力应变分析。在高速排气和负压进气状态下,涡流是影响复合式空气阀进排气量的主要因素之一;在关闭密封状态下,浮球所受最大应力及其产生最大应变的位置均为浮球与密封环接触面的内侧。复合式空气阀浮球及其他内部结构的设计、制造时应予以高度关注,此点是本论文的主要创新。（5）复合式空气阀进排气模型动态进排气系数研究。应用不同压差下数值模拟值代替试验测量值,使其与喷管理论计算值的比值为进排气系数;根据其变化规律,对其进行分段曲线拟合,得到基于压差变化的动态进排气系数函数关系式,进而修正Wylie与Streeter提出的传统空气阀进排气量计算模型。修正的复合式空气阀进排气数学模型为理论的工程实际应用提供技术依据,此点是本论文的又一创新。（6）复合式空气阀微量排气量参数敏感性分析。应用修正的Morris筛选法对影响微量排气质量流量的3个输入参数进行敏感性分析。各参数的敏感性从大到小为:微量排气孔直径、管内外压差、浮球外径。敏感性分析对影响微量排气量的参数进行了识别,为复合式空气阀微量排气孔径确定及浮球的设计提供理论支撑。研究成果为复合式空气阀进排气计算模型的完善、浮球等内部结构的设计以及国内规范的制定提供理论基础。