旋渦型流體振動流量計是利用流體在特定流道條件下流動時產(chǎn)生的旋渦振蕩，而且其振蕩頻率與流速成比例這種規(guī)律來測量流量的流量計。
      基于旋渦流體振蕩原理的流量計主要有兩種：渦街流量計和旋進旋渦流量計。
      這類的流量計兼有無運動部件，脈沖數(shù)字輸出，計量不受被測流體性質(zhì)影響，測量準確度較高，量程比寬，無零點漂移，壓力損失小，便于安裝維護等優(yōu)點，是測量氣體，液體，蒸汽，混合型和腐蝕性流體的理想的流量計。
     但是這類流量計存在的三大缺陷，至今沒有得到很好解決：①小流量信噪比低，②抗干擾性能差，③傳感器表面粘滯對檢測靈敏度的負面影響。
     針對旋渦型流體振動流量計小流量信噪比低和抗干擾性能差等問題，確定以流體振動特性應(yīng)用基礎(chǔ)為主要方向。
    以流場仿真技術(shù)和實驗流體力學(xué)的相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了旋渦型流體振動流量計的流體振動特性。研制出比傳統(tǒng)單鈍體渦街流量計流量下限降低約50％的新型雙鈍體渦街流量計；揭示出脈動流中旋進旋渦流量計流體振動特性，并在此基礎(chǔ)上提出基于FFT相位判別的數(shù)字信號處理方法來消除流場脈動對旋進旋渦流量計的干擾的方法。
     有關(guān)各章內(nèi)容分述如下： 論文*章以大量的國內(nèi)外文獻為基礎(chǔ)，全面綜述了流量計的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，確定以具發(fā)展前途的流量計之一——旋渦型流體振動型流量計（渦街流量計和旋進旋渦流量計）作為研究內(nèi)容。介紹了旋渦型流體振動流量計在一次儀表和二次儀表方面研究的情況，指出該類流量計研究中所面臨的主要問題。提出了本博士課題的選題意義、立項依據(jù)和主要研究內(nèi)容。 論文第二章介紹了渦街流量計的原理，對渦街流量計的經(jīng)典流體力學(xué)理論和鈍物體繞流的計算流體力學(xué)方法進行了闡述。建立了單鈍體和雙鈍體渦街流量計的物理模型和數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用基于有限體積法的FLUENT軟件對單鈍體和雙鈍體的流動現(xiàn)象進行仿真研究。
    預(yù)測出雙鈍體強化卡門渦街脈動壓力效應(yīng)及其測量精度，并根據(jù)仿真結(jié)果對傳感器的安裝進行了設(shè)計。據(jù)此提出通過雙鈍體誘發(fā)卡門渦街增強渦街強度、提高渦街流量計的信噪比，進而降低渦街流量計的流量下限的方法。為實驗研究提供了方法及方案。 論文第三章首先對整個實驗裝置的設(shè)計和選用、實驗流量計的設(shè)計以及檢測元件的選用等作了全面分析。在自行設(shè)計制造的流量計的實驗裝置上對雙鈍體渦街流量計進行了系統(tǒng)研究。分別對不同組合雙鈍體誘發(fā)卡門渦街的Strouhal數(shù)特性、渦街強度、渦街重復(fù)穩(wěn)定性、壓力損失特性進行了實驗研究。然后通過大量實驗和理論分析給出雙鈍體渦街流量計的設(shè)計準則：當管徑為D，鈍體形狀為三角形，則鈍體設(shè)計參數(shù)為：銳邊寬度=0.26D，高度=0.34D，鈍體之間的距離=1.2D（即當兩鈍體寬度相等且鈍體距離等于單鈍體兩列旋渦之間的距離）。按照該參數(shù)設(shè)計出的樣機，其測量精度≤1％，重復(fù)度≤0.3％，流量下限與單鈍體渦街流量計相比下降約50％。實驗和仿真結(jié)果對比表明：其中仿真所預(yù)測的雙鈍體強化卡門渦街脈動壓力效應(yīng)及傳感器的安裝準則與實驗結(jié)果吻合，但仿真所預(yù)測出的 測量精度與實驗結(jié)果有較大誤差。 論文第四章基于流體力學(xué)可視化實驗方法，設(shè)計制造了雙鈍體渦街流量計的 流體可視化實驗系統(tǒng)。采用煙霧成像的可視化方法，對單、雙三角柱型鈍體的旋 渦脫落特性進行了實驗研究。這一結(jié)果有助于對雙鈍體渦街旋渦脫落的直觀認 識。
    論文第五章介紹了旋進旋渦流量計的原理和結(jié)構(gòu)，闡述該流量計的經(jīng)典理 論，分析了經(jīng)典理論的局限性。針對旋進旋渦流量計的理論分析所存在的問題， 論文應(yīng)用FLuENT軟件對該流量計進行了直接流場仿真研究，分析仿真的結(jié)果 和誤差，并提出了改善仿真精度的途徑。
     論文第六章對旋進旋渦流量計的流體振動特性進行實驗研究。首先通過改變 多種傳感器的安裝方式和位置，對旋進旋渦流量計的流場分布進行實驗，揭示出 旋進旋渦流量計旋渦進動效應(yīng)各向異性的特征，并觀察到傳感器與流體之間流固 禍合振動所產(chǎn)生的測量鎖頻現(xiàn)象，據(jù)此提出該類流量計的傳感器的*安裝方 式。隨后對旋進旋渦流量計在脈動流場中的響應(yīng)特性進行了實驗研究，揭示出脈 動流場的脈動壓力與旋渦進動效應(yīng)脈動壓力的線性疊加關(guān)系規(guī)律。zui后根據(jù)旋渦 進動效應(yīng)的脈動壓力在軸對稱點具有的180度相差的特性和流體脈動在軸對稱 點上脈動壓力相差為零的特征，提出基于FFT相位判別的旋進旋渦流量計抗流 體脈動干擾的數(shù)字信號處理方法，并通過離線仿真證明其有效性。
     論文第七章概括了全文的主要研究結(jié)果和論文的創(chuàng)新點，并展望了今后需進 一步開展的工作。 縱觀全文，本文成功地將CFD技術(shù)和實驗流體力學(xué)方法應(yīng)用于新型雙鈍體 渦街流量計的研究，并對旋進旋渦流量計的流體振動特性和抗干擾方法進行系統(tǒng) 研究，提出了旋進旋渦流量計抗干擾設(shè)計的新方法。