固定锥形阀是水利工程中重要的管道控制设备,在工程高水头、大流量、高流速的工况下使用,阀门出口水流直接排入河道及导流涵洞,空化、气蚀问题严重,噪音及振动大,其排放过程需要控制流量和消除管道出口的介质能量,而固定锥形阀则能满足实际工程需要。它与普通锥形阀的主要区别是在阀门出口端设计了一个导流罩,可以减小管道出口流体的能量,减弱其对下游管道、河流或建筑物的冲击。本文通过对传统固定消能锥形阀进行仿真分析,从而提出一种新型改进方案,能够提高产品的使用性能和寿命。首先通过Solidworks三维建模软件,对武汉亚美阀门制造有限公司提供的DN1600型锥形阀图纸进行三维实体建模,文中统称之为传统固定锥形阀,并对传统固定锥形阀的部分零部件结构进行调整,导入进ANSYS Workbench协同仿真平台,根据锥形阀实际工作情况,在ANSYS Workbench中的模拟软件Fluent中进行流体分析,然后运用Fluent中的后处理系统对锥形阀的各个相关因素进行分析,得出可视化的流动状况及锥形阀内部压力、速度、气含率分布云图。再运用Static Structure对传统固定锥形阀进行流固耦合分析和静态结构力学分析,以此校核整个阀门系统是否符合设计要求。在整体结构符合使用要求的情况下,单独对部分零部件进行结构力学分析,计算出其运行状态。然后在原DN1600型固定锥形阀的基础上进行新型固定锥形阀的设计,利用二维平面电子图CAXA进行草图绘制,对新型固定锥形阀的部分零件结构进行修改与调整,但保证新型固定锥形阀与传统固定锥形阀在结构尺寸上大部分是一致的,应用SolidWorks进行三维模型的建立,然后利用和传统锥形阀一样的分析方法对新型固定锥形阀进行流体、流固耦合分析、结构力学等分析,得出相关数值云图。最后在两种固定锥形阀都符合使用要求的情况下,将新型固定锥形阀得出的结果与传统固定锥形阀进行分析比较,从而得出新型固定锥形阀在使用性能上较传统固定锥形阀有一定的优势,新型固定锥形阀具有流体流通能力较高、运行摩擦阻力较小、传动平稳等优点。本文通过对固定消能锥形阀进行分析与改进,建立一套完整的设计分析、流量系数、应力位移的计算方法,从而为对分析其他类型的阀门提供一些参考依据。