数值研究了直径变化对三圆柱绕流的影响。在上游布置一个直径在d/D 0.15~2.0范围变化的圆柱,再以并列形式布置两个直径为D的圆柱。用有限元法对不等直径三圆柱的二维绕流进行数值模拟,分别求出在不同直径比下的流场分布和各个圆柱的升、阻力系数以及Strouhal数。结果发现：在直径比的变化过程中,流场可分为五类;升、阻力系数和Strouhal数的变化都有一定规律。

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。

设计并建立了管道口径D=300mm的空气流量校验装置。采用精度较高的涡轮流量计作为标准流量计，实验段采用透明有机玻璃，实验段前后直管段长度均为20D，采用噪音相对较小的斜流风机作为空气流动的动力源。用皮托管测量管道内流速分布，在实验段处对均速管流量计进行实验分析，并给出提高其测量精度的办法。

通过测量口径为300 mm的圆管内的充分发展湍流测量面上的流速分布,获得流速分布曲线后,用指数分布式模型和统一分布式模型对比实验曲线.发现两种方程曲线上的点流速与实际流速较接近,且统一分布式较指数分布式在管中心部分更接近实际值,故将其作为充分发展湍流管段的流速分布式.从而实现直接用流速分布式和该面上的一点流速推算管道流量,作为标准流量来校准该管道中的流量计.使用该方法可以有针对性的对工业现场管道中的流量计进行校验.

应用三维设计软件SolidWorks构建了WS-80型号的垂直螺翼式水表下整流器三维模型,将单个下整流器装配在直管道中建立数值计算模型,并在Gambit中划分网格和指定边界条件;采用有限体积法对控制方程进行离散,通过Simple C算法和Realizablek-ε湍流模型对上述模型中的内流场进行数值模拟,给出了该整流器某一截面上的流场静压力等值线图和速度等值线图,进而得到了下整流器造成的压力损失;分析了下整流器导流体上不开小孔、开小孔和导流体开小孔的基础上在导流体前端开槽这三种情况下,下整流器进出口截面上的压力损失.发现导流体上开小孔在大流量下对于降低压力损失具有明显的作用,并且导流体前端开槽对降低压损也有一定作用,研究结果对垂直螺翼式水表的结构优化设计具有重要指导意义.

借助计算流体力学（CFD）方法对旋进旋涡流量计进行了研究,获得了流量计内部流场信息,验证了在流量计工作范围内旋涡进动频率与流量之间良好的线性关系.重点对几种旋进旋涡流量计结构改进优化方案进行了仿真分析,这些结构优化方案包括在旋进旋涡流量计起旋器入口加装导流叶片、改变扩张段的扩张角和改变收缩比.结果发现,加装导流叶片可以显著减小流量计压力损失,并可增加涡核的旋转强度,使得检测信号的强度得到增强,从而扩展了测量下限;收缩比和扩张角过大和过小对于流量计性能都不利,存在一个最佳值.

通过计算流体力学（CFD）的方法对50mm口径的旋进旋涡流量计进行了数值仿真．分析了旋涡进动效应下流量计内部流场的演变情况，找出传感器最佳安装位置以减小外界振动与流体脉动噪声对旋进旋涡流量计造成的影响，并且在此基础上对旋进旋涡流量计进行改进——在旋进旋涡流量计前面加导流片．改进后的旋进旋涡流量计压力损失有了较大幅度的减少．

采用计算流体力学(CFD)的方法对300 mm口径的均速管流量计的内部流动进行了数值仿真,湍流模型应用标准k-ε模型,应用有限体积法对控制方程离散和求解.通过计算得出均速管流量计在几种长度不同的前直管段条件下的流量系数;还研究了流量系数与雷诺数的关系,得出流量计的流量系数随着雷诺数增加有上升的趋势.最后,对未充分发展段的流量系数进行了修正,得出了流量系数与雷诺数之间的三次拟合曲线,以此可将未充分发展段的测量值修正为充分发展后的数值,以实现在管道长度不足的情况下得到较为精确的测量值.

在口径为300 mm的风洞段后接上25D～30D的相同口径的长直管流场中进行数值模拟和实验.建立了风洞管段和具有充分发展的湍流的长直管段两个仿真模型,通过对比两个模型管段中不同雷诺数下均速管流量计的差压值以及流量系数,得到一个与雷诺数有关的速度分布修正公式.从而实现直接以风洞作为大管道气体流量校验装置,节省校验装置直管段长度.

通过与指数分布模型的比较，得出管内统一速度分布式是相当可靠的．通过此分布式可确定均速管的新的取压点位置，与从前方法的结果相比，统一分布式确定的取压点测流量精度最高．