均速管流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便，不可恢復(fù)壓力損失小，長(zhǎng)期使用精確度高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金和煤炭礦山等行業(yè)中測(cè)量大管徑輸送氣體的流量計(jì)量。

本文以150mm管徑礦用瓦斯均速管流量計(jì)為研究對(duì)象，基于數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)，采用正交試驗(yàn)和綜合平衡分析法得出影響均速管流量系數(shù)的主效應(yīng)因素，通過(guò)對(duì)流量系數(shù)和線性度進(jìn)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(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)。論文的主要內(nèi)容如下：

1.首先對(duì)模型流量計(jì)進(jìn)行實(shí)流實(shí)驗(yàn)，獲得不同流量工況下流量計(jì)的差壓和流量系數(shù)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)。

2.為了節(jié)省計(jì)算資源和時(shí)間，并考慮到模型的對(duì)稱性，將三維模型簡(jiǎn)化成二維截面進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，基于三維模型流量計(jì)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比分析了流量計(jì)四種二維截面計(jì)算的流量系數(shù)和壓差，確定了能夠表征流量計(jì)性能的二維計(jì)算截面。

3.基于正交試驗(yàn)法綜合考慮影響均速管流量計(jì)性能的參數(shù)：前端半徑、長(zhǎng)度、寬度和角度，每個(gè)參數(shù)各取3個(gè)水平，通過(guò)對(duì)多組模型的數(shù)值計(jì)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(chǔ)上，同時(shí)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(jì)與原模型內(nèi)部流場(chǎng)及性能進(jìn)行了對(duì)比分析。

4.分析了不同安裝角度對(duì)優(yōu)化后均速管流量計(jì)性能的影響，在總壓孔軸線與來(lái)流方向呈0度、3度和6度三種工況下，對(duì)流量計(jì)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，獲得了安裝角度對(duì)均速管流量計(jì)性能的影響規(guī)律。