本文创新设计了多个不同规格控制流量下的自动流量平衡阀产品几何模型，并对这些产品模型在不同阀芯位移下的三维湍流流动进行了数值分析。数值分析采用RNGκ-ε湍流模型和非结构化网格的SIMPLE计算方法。为了修正阀芯侧面通流孔流量系数，论文还对标准孔板进行了三维湍流流动的数值模拟。通过对平衡阀几何模型在不同阀芯位移下的数值分析，获得了压差与阀芯位移的计算关系曲线。数值结果表明，利用线性螺旋弹簧可以实现平衡阀的高精度恒流量控制。 论文专门设计制作了平衡阀特性试验装置，对设计得到的产品模型进行实验研究，获得了产品模型的压差与阀芯位移关系及流量压差特性关系，并分析了影响流量控制精度的各种因素；提出了利用标准孔板数值模拟得到的修正公式对侧面通流孔流量系数进行计算修正，对侧面可变通流孔进行线性修正，对固定通流孔进行二次修正等改进模型的实验设计方法，明显提高了平衡阀的实际流量控制精度。 论文采用理论分析与实验研究相结合的方法，还专门研究了线性螺旋弹簧的弹性模量对流量平衡控制值、流量控制精度及工作压差范围的影响规律。 研究结果表明：利用CFD技术进行平衡阀模型的优化设计和预测分析的方法是可行的、有效的；采用流体力学数值分析和实验研究相结合的研发和设计方法得到的一种自动流量平衡阀产品具有很高的流量控制精度，可以直接应用到工程实际中去。 论文还对自动流量平衡阀进行了产品系列化的设计计算。