建立了全新的用于多相流量计测的单元阻力模型,并在此基础上开发出多相流量计测系统实验样机和配套计测软件.通过自建多相流测试环道上大量的模拟现场工况实验研究,对计测模型进行了评价.实验数据表明:该计测模型可以适用于多相流中不同粘度的液相流量计量;可适用于较宽的气、液相流量变化范围;模型计测误差稳定在可接受的水平,适当延长计测周期可以明显改善计测误差.

准确测量模型表面的脉动压力对于研究建筑物表面风荷载具有重要的意义。在实验室中通常采用管道系统和传感器对物体表面压力进行测量。然而，模型表面的压力信号通过管道系统后会在幅值和相位两方面发生畸变。在管路系统中加限流器能在很大程度上改善管路系统的频率响应特性。笔者应用Tijdeman的管道频率响应理论进行了不同管子和限流器尺寸参数组合的计算，并且进行了系统的对比实验。结果表明：计算和实验结果符合良好，文中进而讨论了有关参数对管路系统频率响应特性的影响。结果对如何正确测量建筑物表面脉动压力提供了一种有效的方法。

为了获得高温射流中微粒的速度，建立了一套显微照像系统。该系统由双脉冲YAG激光光源、粒子放大成像系统、图像接收系统组成。在采用显微成像技术、补偿式滤光技术、序列成像技术后，克服了喷射粒子直径小、流场发光强、温度高等困难，实现了对同一粒子的两序列照像，根据两幅序列照片，获得了粒子的喷射速度。对该系统的组成、原理及试验结果进行了介绍。

研究旨在获取上游弯头安装条件下内锥流量计的性能和所需要的直管段长度。研制了100mm口径、β值分别为0．45、0．65、0．85三种结构类型的样机。开展了上游单弯头、同一平面上连续两个90。成s型结构双弯头及互成垂直平面上连续两个90°双弯头的仿真和实验研究，仿真和实验的介质均为常温水，雷诺数范围分别为0．498×10^5～4．98×10^5和0．14×10。～4．5×10^5。仿真结果与实验结论一致，并利用平均流出系数相对误差及附加不确定度作为安装条件影响的主要评价标准，给出了上游弯头安装条件内锥流量计所需的直管段长度。

利用micro-PIV系统测量了去离子水在水力直径为237μ.m,长度为31mm的梯形截面微管道内的流场结构,得到了不同雷诺数下沿流动方向不同位置微管道中间截面上的速度分布,并利用数值模拟方法计算了相应雷诺数下三维梯形截面微管道内的速度分布.实验结果和数值模拟结果显示实验中的梯形截面微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1500～1800左右,实验中充分发展段长度Le、微管道水力直径Dh和雷诺数之间的关系可由公式Le/Dh=(0.08～0.085)Re表示.

针对较大口径均速管流量计的流量系数获取、校验十分困难的问题,采用仿真和实验结合的方式对有效长度为300mm的均速管流量计的测量特性进行对比研究。利用标准k-ε双方程湍流模型,在直管段充分发展流下,计算该流量计端面是否粗糙处理情况下的输出差压及流量系数等测量特性,结果显示端面粗糙处理对流量计测量特性影响很小。采用数值仿真的方法对均速管流量计的流量系数进行了计算,并在实验室标准装置中对其特性进行实验验证。仿真和实验测得的流量计输出特性相似性较好,相对偏差可在±0.3%以内。该结果显示,对流量系数的数值仿真可为较大口径均速管流量计的校验提供新的思路和途径。

粒子图像测量技术（PIV）在现代流场测量中发挥了重要作用，是流场测速研究的发展方向之一。随着二维PIV日益完善，新课题对流场测速技术提出更高的要求，推动了三维PIV的深入研究，但该技术的复杂性使得流场的三维速度测量更为困难。笔者以PIV技术为对象，重点阐述基于针孔相机模型的三维PIV原理和实现方法，并探讨了三维PIV研究工作的若干进展。

利用PIV测试技术对天然气管道内的实流流场进行了可压缩非定常性测试研究，以探究天然气的可压缩非定常特性对天然气流量计量的影响。测试结果表明：通常在充分发展的天然气湍流流动情况下，圆管流的瞬时（0．4～2．5μs）截面体积积分流量存在明显的波动，流量的相对脉动幅值保持在4％以内。这表明管道内的压力在天然气介质中是以纵向压力波形式传递的；而天然气在压力驱动下，由于其本身的可压缩特性，管道截面上的气体密度会出现疏－密相间的变化，相应的瞬间截面流量也会出现大－小相间的脉动。现场试验在测试区上游15D处加装DN100～DN50的变径管后，流场中气流的最大马赫数达到0．2，流量的相对脉动幅值明显大于常规4％的水平，气体可压缩比有明显跃增。此时气体的可压缩以及非定常特性显著，应该认真考虑其对流量精确计量...

在11、12和15MPa射流压力下对环形自由水射流流场进行实验研究,以获得该射流场的能量特征与液滴尺寸分布规律。运用相位多普勒粒子测速（PDPA）技术对射流流场中的速度分布和液滴粒径分布进行测量,并对通过不同位置控制体的单个液滴行为进行了统计分析。研究表明：环形射流流束中心存在着较宽的高速区域,且射流能量沿着射流方向衰减缓慢;距离喷嘴的轴向距离越大,射流横断面上的速度与液滴粒径分布越平坦;射流压力对流束中心的轴向速度变化影响较大,对液滴粒径分布的影响不明显;射流流束中心区的湍流脉动较弱,但通过位于射流中心位置的控制体的液滴粒径谱较宽。

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要，基于分幅式光路设计原理，结合快响应像增强器和低照度CCD相机，研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机。利用高帧频数字相机，开展了高速流动显不实验研究：基于高帧频数字相机，结合纹影技术，在激波管上针对方块、凹槽模型，开展了高速流动显示实验，获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像，观察到湍流涡随时间演化发展的过程。结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机，建立了一套高速片光散射流动显示系统，获取了喷流的米氏散射序列图像。实验证明，基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力。