本文是在塔里木油田项目资助下完成的。针对油田现有节流阀在现场使用过程中频繁出现的阀座刺穿、调节线性关系不好、阀杆断裂等问题进行了研究。本文在通过大量的文献检索、阅读以及现场调研，在大量前人的研究基础上，对节流阀内的流场、流固耦合以及结构优化等，进行了系统地分析、研究，最终为节流阀结构改进、提高其寿命，提供了理论依据。 本文综合应用流体力学及流体动力学的有关理论，同时结合粘性流动与紊流流动的动力学方程，对节流阀进行了理论解析分析，得出了锥形阀流量系数与开度的关系。对于不能用解析解分析的复杂流道的节流阀，建立了CFD流体动力学有限元模型，在商用CFD软件的基础上，进行了二次开发，编制了油田常用节流阀的APDL程序和相应的前处理程序，可以方便地对复杂流道的节流阀进行流场分析。 根据本文建立的CFD流体动力学计算模型，研究了锥形阀、多孔阀板型节流阀、楔形阀内的流场分布，包括压力场、速度场、流线图谱以及阀体的结构应力场等，同时对流体介质与阀杆相互作用进行了复杂的流固耦合的数值模拟分析。在本文研究的基础上，对现场使用的楔形节流阀的结构进行了改进，最终提出了楔形阀最佳的结构形式，该成果已被塔里木油田专家认可。