稳压器喷雾阀位于第三代压水堆核电厂反应堆一回路的稳压器喷淋系统,是反应堆冷却剂系统的压力控制的重要设备之一。稳压器喷雾阀要求具有等百分比流量特性,其精度直接影响系统的稳定性,因此在核能利用领域受到高度重视。本文研究的稳压器喷雾阀的基本结构采用V形球阀和薄膜式气动执行机构。在稳压器喷雾阀的流量特性的讨论中,主要是讨论了流通面积的分析和不同的流通面积流阻,由此得到的流量系数。改变不同开度下的流通面积使流量特性达到等百分比流量特性,优化流通面积使设计的流量系数趋近与等百分比流量特性的流量系数,从而改善其流量特性。本文通过简化阀门流体模型,利用伯努利方程推导出流通面积和流量系数的关系,通过流通面积与输入运动的关系分析,求出流量系数与输入运动的计算式。研究执行机构与阀芯的运动关系时,推导了阀芯运动方程,给出了控制阀芯运动的主要结构参数,如连杆长度、摇杆长度和推杆偏移距离等。在流通面积计算过程中,建立了阀芯转动模型,给出了结构参数,如V形开口角度和位置、圆角、球冠半径、阀座直径等。为了获得等百分比流量特性,推导阀芯运动动态方程和流量系数方程,研究各参数变化与最终流量特性曲线之间的趋势关系,通过理论曲线和计算曲线的对比,提出了执行机构结构优化和阀芯结构优化两个方案。通过调节阀流量试验,对比了优化后的计算相对流量特性曲线和试验数据,验证了计算分析方法和优化方案的正确性。经过上述的研究,有效地提高了稳压器喷雾阀的流量特性精度,使稳压器喷雾阀的设计流量特性与等百分比流量特性趋于一致,减小流量系数误差。本文推导的等百分比流量特性的在不同开度下的阀芯运动计算公式、流通面积计算公式、流量系数计算方法及相应的优化方法,为工程设计提供了一种快捷高效的计算方法,简化了设计计算过程,避免了大量试验,节约了成本。