均速管流量計具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便，不可恢復壓力損失小，長期使用精確度高的特點，廣泛應用于石油化工、電力、冶金和煤炭礦山等行業(yè)中測量大管徑輸送氣體的流量計量。

本文以150mm管徑礦用瓦斯均速管流量計為研究對象，基于數(shù)值模擬和實驗，采用正交試驗和綜合平衡分析法得出影響均速管流量系數(shù)的主效應因素，通過對流量系數(shù)和線性度進一步的分析，獲得一組具有更低更穩(wěn)定流量系數(shù)的均速管流量計結(jié)構(gòu)參數(shù)。論文的主要內(nèi)容如下：

1.首先對模型流量計進行實流實驗，獲得不同流量工況下流量計的差壓和流量系數(shù)，將實驗數(shù)據(jù)作為數(shù)值計算的基礎。

2.為了節(jié)省計算資源和時間，并考慮到模型的對稱性，將三維模型簡化成二維截面進行數(shù)值計算，基于三維模型流量計數(shù)值模擬及實驗結(jié)果，對比分析了流量計四種二維截面計算的流量系數(shù)和壓差，確定了能夠表征流量計性能的二維計算截面。

3.基于正交試驗法綜合考慮影響均速管流量計性能的參數(shù)：前端半徑、長度、寬度和角度，每個參數(shù)各取3個水平，通過對多組模型的數(shù)值計算分析，分別得到流量系數(shù)或線性度誤差最優(yōu)的兩組參數(shù)的幾何模型；在此基礎上，同時考慮流量系數(shù)和線性度誤差，采用綜合平衡法得到綜合性能最優(yōu)的新模型結(jié)構(gòu)；最后將優(yōu)化后的流量計與原模型內(nèi)部流場及性能進行了對比分析。

4.分析了不同安裝角度對優(yōu)化后均速管流量計性能的影響，在總壓孔軸線與來流方向呈0度、3度和6度三種工況下，對流量計進行了數(shù)值模擬計算，獲得了安裝角度對均速管流量計性能的影響規(guī)律。