近年来,随着全球气候的变化,温室气体减排也越来越受到人们的关注,有效地控制和减少温室气体的排放是当前人类共同面对的巨大挑战。在我国,二氧化碳的排放量主要来自于化石燃料的燃烧和工业烟道尾气的排放。因此,准确计量烟气二氧化碳的排放量对于我国努力达到温室气体减排的承诺有非常重要的意义。超声流量计由于结构简单、测量精度高、没有压力损失、能够实现非接触测量,可适应复杂流场等特点,可以广泛的应用于烟道气体流量的测量,尤其是在大口径管道测流方面具有独特的优势。根据规定,超声流量计在使用前都要进行校准。对于普通的流量计,都可以通过检定部门进行实流校准。但是由于实验室环境条件的限制,目前国内没有对大口径烟气超声流量计进行实流校准的装置,对于应用在烟道上的大口径超声流量计无法对其进行实流校准。针对这一问题,本课题提出对大口径烟气超声流量计进行非实流校准,从几何参数、时间参数和流量积分方法准确性三个方面对超声流量计进行非实流校准的研究。本文的主要工作和研究成果如下:(1)从超声流量计的测量原理出发,对影响流量测量的各个因素进行了理论分析。利用三坐标测量臂对DN1000口径的气体超声流量计进行几何参数的校准,测量的参数包括声道长度、声道角度以及管道半径。分别对各个几何参数对流量测量的不确定度进行评定,几何参数引入的流量测量的不确定度为0.087%。(2)对于大口径超声流量计超声信号传播时间的校准,提出了一套新的超声时间测量准确度校准方法,并在实验室条件下搭建了一套烟气超声流量计时间测量准确度校准装置,利用该装置评定超声传播时间误差(35)t的测量不确定度为0.2%。超声传播时间引入的流速测量的不确定度为0.28%。(3)利用CFD数值仿真技术,对圆形单弯管、双弯管和矩形的单弯管、渐缩管及渐扩管分别建立数值仿真模型,对超声流量计在不同的管道形式中的流动特性以及速度分布情况进行分析。研究分析不同的流速、声道角度、积分方法、声道数量以及超声流量计的安装角度随下游直管段距离的增加对超声流量计流量积分误差的影响。建立了一个小型的安装条件对于流量积分误差影响的数据库,可以给出超声流量计在不同安装条件下的流量积分误差修正值,对超声流量计的现场安装和使用有指导性意义。(4)综合评定对大口径烟气超声流量计非实流校准方法的扩展不确定度为0.82%,说明了非实流校准方法的有效性。