随着液化天然气需求量的不断的增加，随之对应的LNG阀门控制装备也在急剧上升。目前，对于LNG阀门的研究主要归属于低温阀门的研究范围内，主要从事低温阀门材料和热应力研究，针对于LNG方面的低温节流阀的研究很少。本文依据低温阀门相关技术和节流阀设计手册，提出一种新型的管道内置形式的节流阀来应对低温阀门流体突然汽化造成压力异常和流体的扰动、涡流对阀门造成破坏。同时，对新型低温节流阀进行低温热应力和流场的模拟验证研究。本文以ANSYS Workbench为分析平台，采用其中的热分析模块对管道内置LNG节流阀进行温度场的模拟计算，并利用力学模块进行热应力的耦合模拟。从而获得了节流阀在维持内外壁面恒定温度的保温情况下和与自然环境进行自然对流的情况下的温度场和热应力分布情况；在低温节流阀不同壁厚处进行路径定义，进而进行不同壁厚的温度和热应力数据分布研究；并将热应力模拟结果与相似研究进行比较，验证了数值模拟研究的可靠性和正确性。通过对模拟计算结果的分析，得出了在维持内外壁恒温情况下，高温区域在不同壁厚温度分布区中占的比例较高；与环境进行自然对流时，温度随壁厚成线性关系；在维持内外恒定温度的保温情况下产生了较大的热应力；自然对流的传热中产生的热应力较小；并从中提出了一套低温阀门的保温层设置方法。采用ANSYS Workbench下的Fluent模拟软件进行节流阀的流场数值模拟计算，验证了设计节流阀满足设计工况；得到了节流阀不同阀芯行程下的压降、流量系数以及流阻系数曲线；并将得到的流量特性曲线与相似研究进行比较，验证了数值模拟研究的可靠性和正确性。同时，对节流阀的多孔化节流口进行流场的模拟研究，从中得出多孔化后，节流后流场的恢复平稳所需的管道长度减少；节流产生的漩涡数量增多，但是漩涡大小明显减小了。本文提供了一种新的低温阀门的设计思路，为低温阀门的热应力破坏提供了一种解决方法；并将多孔板节流应用到节流阀中，为节流阀的设计提供新的尝试。这种新的尝试能够很好的满足节流阀的设计要求，能够应对低温阀门流体突然汽化造成压力异常和流体的扰动、涡流对阀门造成破坏，压降为分次降低减轻了对阀门的冲击，多孔化使得涡流减弱。