气举阀是气举采油的关键部件。气举采油时,通过气举阀向油管中注入高压天然气,与油管中的液体混合后可降低其密度,从而达到卸载的目的。它由注入压力或生产压力控制开启。在一定的注入压力和生产压力下,阀杆行程取决于阀腔内流体和浮动阀杆的相互作用。由于气举阀流量与采油效率和成本紧密相关,因此,获取气举阀的动态力学性能是气举设计工艺中的重要课题。流场与阀杆的耦合作用,体现为流体对阀杆的作用力,以及阀杆对流场构成的运动边界条件。本文基于对FLUENT软件用户自定义函数UDF的开发,实现了气体流动和阀杆运动的耦合模拟,建立了计算任意进出口压力下阀杆行程和流量的方法,并模拟研讨阀的内部构造与出口压力对流量之影响。论文采用FLUENT软件实现了阀腔内流场的模拟,通过非定常模拟的模拟手段,获得流场稳定后的定常解。采用固体域与流体域的分步交替算法,计算阀杆的平衡位置。模拟得到的流场体现了压力分布的均匀性,这与得到的阀杆的平衡位置相适应,证明了数值模拟的阀杆行程比经验公式更真实。论文进行了稳定注入压力与稳定生产压力两种气举阀性能试验的数值模拟,模拟结果证明阀中气体为超声速流动,拉瓦尔现象是导致流量堵塞的原因。研究工作还用定常模式求解流体域,对速度场和压力的分布作出了一组对照和验证。研究结果对工程应用具有参照价值。