调节阀作为发电系统重要的调控元件,通过改变通流面积来控制工作介质流量与压力,其工作可靠性对于保证安全生产和提高经济效益具有重大意义。在高温高压的工作环境下,金属材料会与水蒸气产生高温氧化反应,在管道内壁形成一定厚度的氧化皮,在热膨胀系数的变动下脱落形成固体颗粒,固体颗粒随气流向下游运动,在调节阀节流处产生明显的冲蚀磨损现象。特别是对于低噪声调节阀来说,为了起到节流降噪作用,其阀内笼型节流件的复杂流道使得流体工质在其中发生剧烈的速度与压力变化,因此研究工质对节流阀笼的冲蚀就显得尤为重要。本文主要针对多级节流阀笼的冲蚀磨损部位开展研究,并利用仿生抗蚀技术提出阀笼表面结构的改进方案,并讨论了改进后阀笼的工作寿命。本文首先分析固体颗粒的来源和调节阀冲蚀磨损的影响因素,并对调节阀在同一开度不同压比工况下进行流场数值计算,以此为基础分析阀内件冲蚀磨损可能发生的部位及原因。在流场中加入固体颗粒后,结合颗粒运动轨迹图进一步分析在整流阀套处冲蚀磨损最为严重的原因。在了解类似工况下阀体使用过程中实际的失效形式,对仿真结果进行验证,证明数值计算结果的可靠性。根据冲蚀失效原因分析,运用仿生抗蚀技术对冲蚀磨损件——外层整流阀套进行表面结构改进设计,同时为改善结垢现象对阀体工作的影响,对阀体的通流能力进行小幅度改进,最后通过对比改进前后的阀体结构冲蚀仿真数据,验证抗蚀结构的有效性。最后本文从冲蚀磨损角度对改进后阀体进行寿命预测分析,为阀笼元件的检修与维护提供参考意见。利用所建立的寿命预测模型,根据阀体实际工况选用相关工作参数进行阀体剩余寿命预测,并采用仿真结果进行相互验证,证明寿命模型建立的有效性。