目前,二次仪表是超声波流量计的主要研究方向,即提高仪表的性能主要依靠现代检测技术来处理信号。但是,却忽视了超声波流量计对流场状况十分敏感这一特性。所以只有深入细致地研究流场流动特性,才能从根本上满足超声波流量计高测量精度的要求和充分发掘一次仪表的性能潜力。以气体超声波流量计的传播速度差法为理论基础,研究了流场因素和安装效应对计量误差的影响。利用CFD技术对流场进行仿真模拟,通过系统分析流场速度场的分布情况,提出对一次仪表流场适应性的优化方案,即不同声道布置方式和安装思路对测量精度的影响。依据数值模拟得到流场速度的分布情况,推导得出了单声道、多声道系统的误差计算公式。首先分析不同声道布置方式(直射式、对角式)在特定流场中的适应性;然后分析了特定声道布置方式在不同流场(单弯管、双弯管流场)中的适应性。通过对直射式和对角式声道布置方式的流场适应性比较分析可知,对角式在单弯管中有很好的表现,而直射式的径式安装则在双弯管中表现更好。特定声道布置方式(折射式、平行式)在弯管流场的适应性表明:无论在测量精度和分布规律上,折射式在双弯管中的表现都更优秀,并且可以通过增加折射次数来提高测量精度;平行式对较简单的单弯管流场的表现能力更好,并且在单弯管流场中可以通过增加声道数量来提高测量精度。但是在双弯管流场中增加声道,误差也会随之变大。