复杂流体输配管网中普遍存在水力失调现象,严重影响系统运行效果,同时造成能耗大幅增加。平衡调节阀作为一种解决水力失调的必要手段,其调节精度和稳定性对管网的调节效果起着关键作用。本文课题来源于浙江迪艾智控公司合作科研项目,通过数值模拟与实验测试对阀门内部流动规律进行研究,在此基础上开发新型线性和等百分比型柱塞式平衡调节阀系列产品,以及相配套的专用选型软件与快速调试仪表。基于数值模拟与实验测试,对原线性柱塞式平衡调节阀内部流动情况与流量系数曲线进行分析,发现在阀门进出口端均存在涡流,且流量系数曲线与理想的直线型存在一定偏差。基于可视化的流场和压力分布,本文对阀门阀体进口端的结构进行优化消除了进口端涡流,提高了平衡调节阀的稳定性;基于流量系数曲线,本文提出一套阀芯优化方案,依据该方案提出了三次分段拟合的阀芯曲面优化方法,使得平衡调节阀流量特征曲线更加接近直线型流量特征,调节精度得到较大的提高。基于数值模拟,提出等值面积曲线法对阀芯型线进行设计,研制了新型等百分比型流量特性柱塞式调节阀,模拟结果表明,该平衡调节阀流量特性高度贴合等百分比型,拥有较高的准确性和可靠性。针对系列平衡调节阀选型,以大量实验测试数据为基础,采用office、Lab VIEW为平台建立相关数据库,开发了基于多参数调控的阀门选型软件,用于工程应用中阀门选型;同时研制了便携式平衡调节阀快速调试仪,用于工程现场阀门调试。采用快速插头插入管路中的平衡阀自带测试孔,连接压差变送器,将压差信号传递至手持调试仪,调试仪通过固化软件和数据库根据压差数据和开度数据显示实际流量,调试人员可以通过调节阀门开度方便地将实际流量值调节至设计流量。