由于结构简单、操作方便等原因，在动力工程、城市供水、化工、船舶等工业场合，蝶阀作为流动控制与调节的设备应用广泛。然而，在调节蝶阀阀门角度以实施流动控制时，蝶阀阀板下游常常有较大流动分离，容易诱发噪声辐射和结构振动等不利现象。布置在长直管内部的蝶阀流动分离现象已得到了非常广泛的重视和研究。然而，在某些特殊场合，由于空间布置限制等原因，蝶阀常常需要和弯管就近配合使用，这使得蝶阀弯管系统内部的流动现象更加复杂；另一方面，这种情况对阀杆等相关驱动部件的控制来也带来诸多不利。因此，针对这一问题进行系统的研究和流场计算分析并获取相关力学特性是很有必要。本文旨在采用计算流体力学手段，结合模型气动实验，以某电厂热电联供汽轮机中低压连通管道抽汽蝶阀系统为原型，采取几何相似缩比模型，针对蝶阀阀体后双弯管道中存在的复杂流动及其振动特征进行研究分析。其现实意义在于可为用户了解内部复杂流场及振动特性、为选择蝶阀执行机构提供参考及为后续的改进措施提供方法借鉴和理论依据。为此，本文主要完成了以下两项研究工作：(1)流场数值模拟研究,主要包括三个方面。第一，流场研究前期探索性研究，包括简化与原始模型对比、直管蝶阀与无蝶阀双弯管流场分析；第二，进口雷诺数对流场影响研究；第三，阀门角度对流场影响的研究。(2)模型气动实验分析。主要包括扭矩测量，速度场测量及压力脉动测量，以验证数值计算的力学特性、流动时均特性和频谱特性。所得到的主要结果及结论如下：(1)相比其他两个模型，SST模型最适合该模型流场的数值模拟；简化模型能够较好地模拟原始模型中复杂流场；直管蝶阀系统和无蝶阀双弯管模型的研究，有助于理解原模型中存在复杂的二次流、流动剪切碰撞及分离等复杂等现象。(2)进口雷诺数对流场的影响是定量。当阀门角度为45°且进口雷诺数为5.8104到2.4105间时，相关量分布趋势相近。阀板受力Fx和Fy、阀板扭矩值、进出口无量纲压、中截面最大湍动能随雷诺数变化成近似二次函数增加趋势；能耗系数成近似成三次函数增加趋势；阀板最小无量纲压力系数为负值且逐渐减小；进口Ma数成正比增加，而模型最大Ma数并非线性增加，且二者比值逐渐增加。阀板前后前驻点位置基本不变(x=-0.21d)，而背流面一二分离区均在不断减小。(3)阀门角度对流场的影响是定性的，其中存在着复杂的二次流、流动剪切碰撞及分离等复杂等现象。当阀门角度从-45°经过0°变为45°时，扭矩绝对值、阀板受力Fx和Fy、能耗系数、进出口无量纲压损、中截面最大湍动能均先减小后增大，而流量系数先增加后减小，且各量在0°左右存在极值;在阀门角度绝对值角度从30°变为45°时，各参数发生急剧变化；比较阀门角度大小相同而旋转方向不同的工况，对流量系数、进出口无量纲压损及中截面最大Ma数，负角度下的值小于相应正角度值；而对能耗系数，负角度下的值则大于正角度下的值。各种工况的最大压力系数相等均为1且均位于阀板迎流面上。前驻点先向阀板边缘移动，并在0°时位于阀板前缘，之后逐渐向阀板中心移动。(4)针对该模型所进行的气动验证实验表明，阀门角度为45°下五种进口雷诺数下蝶阀阀板扭矩实验测量值与数值计算结果具有较高一致性；数值计算结果在阀门角度为-30°、-15°及0°且进口质量流量为0.0926kg/s时的速度云图与PIV测量结果基本吻合；压力脉动的数值模拟频谱分析能够较好计算出阀门角度为-15°和-30°且进口质量流量为0.1701kg/s时存在30Hz到100Hz之间湍流结构，这与实验测量得到的频谱范围基本一致。