水击泄压阀是石油集输管网中必需的压力保护装置，用以防止管路中因水力状态改变发生水击现象时对阀门以及管路的破坏，其性能的可靠与否影响着输油管路在特殊情况下的安全运行。由于国内缺乏基础研究，该类阀门长期依赖进口。我们与国内某阀门生产企业合作开展了该类阀门的基础研究，本文采用数值模拟方法深入研究氮气式水击泄压阀启闭过程中的内部流场特性及各流动特性参数对流场的影响规律，旨在提高泄压阀的工作稳定性，避免泄压阀泄放后不平稳关闭造成的阀门次生破坏。主要研究内容如下：　　(1)分析氮气式水击泄压阀的工作原理及结构特点，建立了典型参数的氮气式水击泄压阀流道三维模型，采用了DDM技术将模型划分为三个子域并运用ICEM CFD对其进行网格划分；建立了阀芯腔室内部氮气弹簧数学模型，基于阀芯动力学方程编写CEL语言，为后续氮气式水击泄压阀初启阶段动态特性的研究奠定了基础。　　(2)运用ANSYS CFX的动网格技术对氮气式水击泄压阀初启阶段进行动态仿真模拟，得到了泄压阀初启阶段内部流场速度、湍动能及阀芯受力等参数随时间的变化规律；同时研究了氮气式水击泄压阀阀前不同超压比及阀芯腔室内不同氮气压力对泄压阀初启阶段开启时间、开启速度及泄放量的影响规律。　　(3)分别建立了氮气式水击泄压阀流体域和阀芯实体域的计算模型，基于浸入实体法，通过预设管路水击脉动压力并结合阀芯运动轨迹，分析了氮气式水击泄压阀启闭过程中压力、速度及湍动能等阀内部流场参数随时间的变化规律。研究了氮气式水击泄压阀启闭过程中阀芯各端面的受力状态，并分析了泄压阀入口不同大小恒压与水击脉动压力对阀芯各端面受力及泄放量的影响。　　本文的研究对氮气式水击泄压阀流道的优化、结构的改进、性能的改善具有重要的指导意义，同时对新型水击泄压阀的研制提供了有价值的参考。