均速管流量計具有結構簡單，安裝拆卸方便，不可恢復壓力損失小，長期使用精確度高的特點，廣泛應用于石油化工、電力、冶金和煤炭礦山等行業中測量大管徑輸送氣體的流量計量。

本文以150mm管徑礦用瓦斯均速管流量計為研究對象，基于數值模擬和實驗，采用正交試驗和綜合平衡分析法得出影響均速管流量系數的主效應因素，通過對流量系數和線性度進一步的分析，獲得一組具有更低更穩定流量系數的均速管流量計結構參數。論文的主要內容如下：

1.首先對模型流量計進行實流實驗，獲得不同流量工況下流量計的差壓和流量系數，將實驗數據作為數值計算的基礎。

2.為了節省計算資源和時間，并考慮到模型的對稱性，將三維模型簡化成二維截面進行數值計算，基于三維模型流量計數值模擬及實驗結果，對比分析了流量計四種二維截面計算的流量系數和壓差，確定了能夠表征流量計性能的二維計算截面。

3.基于正交試驗法綜合考慮影響均速管流量計性能的參數：前端半徑、長度、寬度和角度，每個參數各取3個水平，通過對多組模型的數值計算分析，分別得到流量系數或線性度誤差最優的兩組參數的幾何模型；在此基礎上，同時考慮流量系數和線性度誤差，采用綜合平衡法得到綜合性能最優的新模型結構；最后將優化后的流量計與原模型內部流場及性能進行了對比分析。

4.分析了不同安裝角度對優化后均速管流量計性能的影響，在總壓孔軸線與來流方向呈0度、3度和6度三種工況下，對流量計進行了數值模擬計算，獲得了安裝角度對均速管流量計性能的影響規律。