速度式流量计是以直接测量封闭管道内满管流动速度为原理的流量计,热式气体流量计是典型的单点速度式流量计。目前国内外对热式气体流量计的研究主要集中于流量传感器和硬件电路,对于流量计流场特性研究较少。本文重点研究管道条件对热分布式热式气体流量计测量误差的影响。应用Fluent数值模拟上游平面单弯管和空间双弯管对热式气体流量计测量准确度的影响,研究通过对整流器进行结构和参数优化提高测量准确度的效果,并评估了优化前后流量计的压损值,主要研究工作和结果如下:(1)流量计内部流动和整流器效果研究。首先将数值计算得到的测量通道截面内速度分布与热线风速仪测量结果进行对比,两者吻合较好,证实了数值模拟的合理性。应用Fluent对DN32、DN50、DN100三种不同规格流量计进行数值计算,结果表明,加装整流器能够减弱上游弯管导致的二次流和漩涡影响,相对于不加装整流器的情况,在流量大于Q0.4max时可以减小2%左右的测量误差,在流量小于Q0.4max时则有不同程度减小;弯管与流量计之间的距离越大,流量测量误差越小。(2)阻尼网计算模型研究。阻尼网作为常见的管道流动整流器,用来切割中等及以下尺度的漩涡,更好地降低气流的湍流度,从而有效改善流场速度分布,降低热式气体流量计的测量误差,本文整流器优化模型中便采用了阻尼网。数值模拟中阻尼网作为多孔介质模型来处理,采用Forchheimer方程并结合实验数据,得到阻尼网粘性阻力系数和惯性阻力系数经验计算公式,只需知道孔隙率便可获得阻力系数。(3)整流器型式和参数优化。针对三种优化方案进行了研究,研究表明,保持原模型中将方形蜂窝器作为一级整流器,将原模型中多孔板改为阻尼网作为二级整流器,此种优化模型取得较好效果,对于不同口径流量计的测量精度提高都有很大作用,尤其是对于上游阻流件为空间双弯管的情况作用更加明显。三种优化方案下流量计前后的压损值相对于原模型均有不同程度减小,结构优化对于降低压损有良好效果。