本文系统研究了基于计算流体动力学（CFD）的调节阀流道结构优化设计方法及其工程应用。通过建立三维数值模型，采用先进湍流与空 化耦合算法，对典型调节阀进行多工况模拟。研究发现传统设计存在流量非线性等三大问题，提出分级降压流道设计方法，使关键性能指标提升 30% 以上。研究揭示了流道几何参数与流动特性的内在关联，发现传统设计中存在的流量非线性、高能损和空化风险等问题主要源于流道截面突变、转 弯半径不足等结构缺陷。基于流场诊断结果，提出了包括渐变式流道轮廓设计、多级压力恢复腔室和导流栅结构在内的综合优化方案。数值验证表 明：优化后的流道结构使流量调节线性度提升 40%，压降降低 28%，空化初生压差提高至原设计的 1.5 倍。本研究建立了完整的 CFD 辅助设计流程， 突破了传统经验设计的局限性，为工业调节阀的性能提升提供了量化依据和技术路径。研究成果在多个工业场景中得到应用验证，证实该方法可显 著缩短设计周期、降低试制成本，具有显著的经济效益和推广价值。