流量调节阀在冶金、化工以及其它工业流程中应用广泛,是重要的管道附件。在各类调节阀中,轴流式调节阀有调节比宽、调节平稳、对流动扰动小的特点,在有较高调节特性要求的应用中具有优势。本文通过理论分析、数值模拟和实验相结合的方法,对设计理论和设计方法展开讨论,开发新型气体轴流式等百分比流量调节阀,并对阀门流量调节特性和压力损失等进行研究,主要内容与结果如下:（1）轴流式调节阀设计方法和新型轴流阀结构设计。针对等百分比流量特性要求,推导了轴流阀流动模型公式,即调节阀相对流量系数和阀门开度的关系式,提出了轴流式调节阀设计方法,建立了调节阀套筒的条孔的计算模型。为了减小调节阀压力损失和流动扰动,轴流阀尾部设计了整流罩。参考传统笼式套筒阀的结构,完成了新型DN50气体轴流阀的结构设计与计算。（2）轴流调节阀流动特性数值模拟研究。运用计算仿真的方法对调节阀内部流动特性进行研究。计算过程中,采用了标准k-ε模型和大涡模型（LES）相结合的方法。在管内平均流速6m/s-30m/s（对应流量为42.4-212.0m~3/h）范围内选取了7种流速,阀门开度从10%-100%。计算得到了压力场、流速场分布情况,据此分析了阀门内部流动特性、流量调节特性等。结果显示,流体经节流孔流出后,产生涡流区,速度增大,漩涡增大,达到稳定的距离增加;相同流量下随着开度增加调节阀下游的扰动减少,达到稳定的距离缩短;在各种工况下,流体经过尾部整流罩在调节阀下游约三倍管道直径处达到稳定。（3）轴流式调节阀特性实验研究。实验过程中,对调节阀流量调节特性、压力损失和下游流动压力脉动进行了研究。对160 m~3/h、150m~3/h和130m~3/h三种流量以及10种阀门开度进行了测试,得到调节阀的相对流量系数等参数。结果显示,设计数据、实验数据和计算仿真数据三者吻合度较好,验证了设计理论和设计方法的正确性。并对调节阀100%开度下,进行了有尾部整流罩和无尾部整流罩时的下游动态压力测试,结果表明加装尾部整流罩,可使阻力损失减少13.06%,压力脉动可以减少41.0%。