通过对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真及实验研究提出一种基于计算流体力学的流量传感器设计方法.流场仿真所需的模型采用GAMBIT来建立,通过FLUNT软件进行仿真,仿真过程中利用受力平衡控制计算精度.数值仿真结果和实验结果比较当浮子受力平衡度误差为9.5%时,流量误差为0.944%,证实了仿真结果的准确性,同时利用流场仿真信息对流量传感器模型做了进一步的优化.

利用基于计算流体力学的流量传感器设计方法实现了对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真研究．流场仿真所需的模型采用GAMBIT软件建立，通过FLUNT软件进行仿真，仿真过程中利用受力平衡来控制计算精度．数值仿真结果和物理实验结果比较，浮子受力平衡误差绝对值为2．01％时，流量误差绝对值为0．70％，证实了仿真结果的准确性．同时，利用流场仿真信息对流量传感器结构做了进一步的优化，解决了水平式金属管浮子流量计在大流量下的浮子振动问题．

为了研究配有不同类型浮子的浮子流量传感器在中黏度非牛顿流体中的特性,研制了3种新型的浮子,加上目前普遍应用的DF-M型、CF-M型浮子,对5种不同类型的浮子分别在水以及动力黏度为31 mPa.s、65 mPa.s和85 mPa.s的甲基纤维素水溶液中进行了黏度实验.通过分析流量与浮子流向高度之间的关系曲线以及黏度影响率,发现在中黏度的甲基纤维素水溶液中CF-V型、CF-M型浮子具有很好的黏度适应能力.CF-V型浮子具有最好的黏度适应能力,在所研究的黏度范围内,其黏度影响率的最大值为1.107%,故CF-V型浮子可以作为减黏浮子的基本类型.给出了浮子形状对传感器黏度适应能力影响的基本规律.