为提高内锥流量计气体流量测量的准确性,探索可膨胀系数的高精度计算模型,设计了内锥流量计实验样机,利用正压法临界流音速喷嘴气体流量标准装置开展了实验,根据可膨胀系数的拟合方案,获得了高准确度的计算公式;与经典标准孔板公式、标准文丘里管公式及国外研究机构给出的三个内锥流量计公式进行了比较,绘出不同节流比下各公式可膨胀系数的预测曲线及相对误差曲线,得出当流动条件相同时,对于同一节流比及同一等熵指数,研究获得的可膨胀系数公式均方根误差优于0.7%。

为获得内锥流量计高准确度的可膨胀系数数学模型，实验样机等效直径比分别设计为0．45、0．55、0．65、0．75和0．85，利用计算流体动力学（CFD）方法对悬臂型内锥流量计进行了可膨胀系数的仿真实验，获得了可膨胀系数的CFD预测公式模型．同时，利用正压法音速喷嘴气体流量标准装置，进行了可膨胀系数的实流实验，获得了实验拟合的经验公式模型．通过对两类公式模型与实验结果的比较，得出CFD预测模型的相对误差平均值为0．77％，最大值为1．66％，均方根误差平均值为0．92％，最大值为1．97％；实验经验模型的相对误差平均值为0．25％，最大值为0．42％，均方根误差平均值为0．30％，最大值为0．51％．