张皎丹 郑丹丹 张 涛 赵 丹 李 波

(天津大学电气与自动化工程学院天津市过程检测与控制重点实验室，天津 300072)

随着能源和水资源的全球性匮乏，一批关系国计民生的大型水利工程和引水调水工程在我国迅速发展，如三峡水利枢纽及南水北调工程等。这些工程项目中经常包含一些口径和流量都很巨大的管道，如水电站机组进水管道等，常规流量计无法适应。近年开发的多声道超声流量计较好地解决了大口径水流量测量的技术难题，流量计制造不受管道口径的限制，多声道配置可以适应较为复杂的流道结构和流态分布，故超声流量计已成为大口径水流量测量的最佳技术选择[1]。

超声流量计在计算管道流量时所采用的数学模型的准确度对整个测量精度有着非常重要的意义。目前普遍使用的平行布置多声道超声流量计用Gauss-Jacobi积分方法来计算管道体积流量，其各声道高度和权重系数的确定都是针对理想的充分发展管道流动，而在非理想管道条件下，如果继续采用相同的数值积分方法会造成非理想管道流动引入的附加不确定度。

针对这一问题，国内外学者也进行了深入的研究。但是前人对此课题的研究均是在理想流场中对理想流动进行积分方法的改进，笔者基于非理想管路的流态分布来对数值积分方法进行优化研究，并选取了工业现场常见的单弯头流场作为研究对象，通过单弯头理论模型和实流实验分别进行验证，从而提高了超声流量计的测量精度。……