本文分别对4种不同管径、3种不同弯径比的90°圆形弯管流量计进行试验研究。根据自由涡旋理论、强制涡旋理论和实测结果,研究了流量系数随弯径比和弯管直径的变化规律,得出了流量与压差的关系。试验表明,在弯径比一定的情况下,流量系数随管径而变,并非常数。本文研究了雷诺数对流量系数的影响。研究表明,雷诺数和流量系数的关系是比较复杂的,受到弯径比、管径大小和来流量影响。当管径较大,雷诺数大于2×10~5时,流量系数随雷诺数几乎不变化;当雷诺数小于2×10~5时,流量系数随着雷诺数的减小而减小。当管径较小、雷诺数较小时,尚未发现流量系数随雷诺数减小而减小的规律。因此,在小雷诺数时,流量系数的变化规律仍需要进一步研究。本文采用国际大型通用软件FLUENT软件为计算平台,利用RNGκ-ε湍流模型,研究了弯管径向的压强分布、弯管内外壁压强沿程分布和弯径比对压强的影响,求得了不同管径、不同弯径比情况下流量与压差的关系。计算结果表明,除个别断面计算值与实测值有较大差别外,其余大部分断面计算结果与实测结果基本一致。求得了流量与流量系数的关系。计算结果表明,对于一定的管径和弯径比,流量系数基本为一常数,这和试验结果是一致的。根据计算结果和试验结果对比,得出了不同管径、不同弯径比情况下测流的最佳断面。研究表明,弯管内流速变化沿径向有一极大点。极大点位置始终在弯管内侧与中心轴线之间。三维数值模拟表明,速度最大值逐渐向外侧偏移。最终在θ=65°断面,速度最大值等值线分离,形成两条独立的最大值等值线,并且随着角度的增大,向弯管的顶端和底部发展。计算结果表明,在θ=8°断面,开始出现二次流。随后二次流越来越明显,二次流一直延续到弯管出口。正是由于二次流的存在,使得弯管水流沿程呈螺旋状流动。