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。

为了深入研究涡轮流量计的工作原理,以改善其精度,通过计算流体力学的方法对100 mm口径的气体涡轮流量计进行了数值模拟,给出了气体涡轮流量计的速度场、压力场、速度矢量场及其压损。研究了不同流量下的压损值,并通过实验进行了比较,结果表明数值仿真与实验结果基本吻合。

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。

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.

通过测量口径为300mm圆管内的某个面上的流速分布，获得流速分布曲线后，用指数分布式和统一分布式方程拟合该曲线，发现拟合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，从而实现直接用拟合的曲线推算该面上的点流速。该方法为解决大口径管道气体流量测量指明了一条新方向。

目的:对于采用机力通风逆流湿式冷却塔的燃气电厂,冷却塔运行时的噪声会给周围人员带来很大健康隐患,旨在降低风扇叶片表面非定常脉动压力引起的空气动力学噪声。方法:考虑泡沫材料的降噪特性,在风扇叶片上分别粘贴泡沫棉和泡沫镍两种材料以探究其对降低风扇气动噪声的效果。结果:相较于原风扇模型,在使用泡沫棉材料后,降噪1.82 dBA,流量减少0.4 m^3/s,使用泡沫棉材料后,降噪2.93 dBA,流量减少0.87 m^3/s。结论:泡沫镍的降噪效果优于泡沫棉,但气动性能却弱于泡沫棉。

目的:降低燃气电厂的机力通风逆流湿式冷却塔运行时的气动噪声。方法:针对冷却塔风扇因叶尖涡以及叶尖回流而产生的气动噪声,借助计算流体力学(CFD)和计算声学(CAA)相结合的方法对气动噪声的分布进行了数值模拟,并针对噪声源分布情况,设计了两种实验方案来减小叶顶间隙的气动噪声。结果:叶片叶尖处噪声最大为104.4 dB,而两种方案噪声A计权声压值分别降低了11.2 dBA和5.2 dBA。结论:仿真结果证实了噪声源主要分布在叶片叶尖和风筒之间;实验结果证明我们的两种方案均能有效地降低气动噪声。

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．