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测量管段流场分布特性研究是提高超声波流量计(USFM)测量可靠性必须解决的关键技术问题。论文以“带流动调整器U型声道超声波流量计流场特性仿真及优化”为题，研究基于计算流体力学CFD的U型声道USFM声道上流速稳定性分析，重点研究基于CFD流动调整器整流效果分析问题及流量计流场分析与结构参数优化实现。论文研究对于促进测控学科、计量技术学科等的发展及实际应用、促进超声流量测量行业发展具有一定的学术价值和实际意义。论文对USFM测量机理进行概述和系统分析，分别阐述USFM性能优化技术、基于CFD流量计流场分析及优化技术的国内外研究进展，结合U型声道USFM流场适应性分析需求及流动调整器应用实际意义，确定论文研究内容。主要工作包括：①从CFD数值模拟机理、流动状态及流动控制方程分析流场仿真总体流程，然后结合某款U型声道USFM测量原理、结构特点，分析影响超声波声道流速稳定性结构参数，提出带流动调整器U型声道USFM流场特性仿真与优化总体实现框架；②应用CFD工具FLUENT软件模拟仿真U型声道USFM管道内流场分布，引入流量修正系数K分析声道上流速稳定性，分别对USFM中间管道直径D、中间管道长度L1、反射装置与中间管道入口间距L2及分流孔形状对声道上流速稳定性影响进行分析，获得各结构优化尺寸，形成流场优化USFM模型A；③在分析流动调整器对改善USFM入口流场稳定性作用的基础上，提出一种基于CFD技术的流动调整器整流效果评判方法。提出管道截面流速稳定性判定方法、整流效果评判指标Lmin，阐述该方法计算流程并运用CFD工具对两个不同流动调整器模型I、II进行了对比验证，该方法对于流动调整器设计与优化具有重要参考价值；④研究优化USFM模型A不同入口流速下声道上流速稳定性，探讨USFM最优声道选取方案；分析流动调整器模型I、II分别前置于优化USFM模型A两种情况下声道上流速稳定性，验证了流动调整器整流效果评判方法可行性。研究带流动调整器U型声道USFM流场特性并通过改变模型结构参数尺寸实现流场优化，CFD试验分析结果表明：使USFM中间管道直径D=15mm、中间管道长度L1=32mm、反射装置与中间管道入口间距L2=12mm及扩大分流孔能有效改善USFM声道上流速稳定性；流动调整器对于改善USFM超声波声道上流速稳定性有显著效果，运用基于CFD流动调整器整流效果评判方法进行流动调整器优化设计的方法是可行的。