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user: 4. 结果分析 4.1. 整体流道气体流动仿真数据分析 在9个流量点分别获取SX结构和QJ结构在不同气体流速下的整个腔体内节点气体流速的平均值(Mean)、标准方差(Std)、最大流速(Max)和最小流速(Min)，分析结果列于表1中。 4.2. 整个腔体的XY轴截面上数据分析 分别获得SX结构和QJ结构的腔体在z = 0.0的XY轴向截面。其中，QJ结构XY轴向截面的点如图1(d)所示，截面点包括红色和蓝色的点。在流量点6 m 3 /h时分别获得SX结构和QJ结构XY轴向截面 内气体流速分布如图1(e)和图1(f)所示。 分别获取SX结构和QJ结构在XY轴向截面上在9个流量点时气体流速的Mean、Std、Max和Min，列于表2中。 4.3. 腔体的XY轴截面中超声波探头测量部分截面数据分析 超声波测量气体流速的多层流道内气体流动特性是本研究的重点，根据超声波测量模块的多层流道的结构，获得z = 0.0的整个XY轴向截面上属于多层流道内的一部分点和相应的流速数据，这个超声波测量截面上的点如图1(d)中红色节点所示。 4.4. 腔体的XY轴截面上超声波测量部分截面数据分析 据9个流量点仿真结果表2和表3，分别将整个XY轴向截面上和在超声波测量截面上气体流速数值分析结果分别绘于图2(a)和图2(b)中。图中先绘制各个流量点的气体流速Mean曲线，并在每个流量点上用绘制出对应的Std。 Table 1 Analysis results of velocities of gas flowing simulation in the whole inside of both the SX structure and the QJ structur 流量点(m 3 /h) 6.0 4.0 2.5 1.2 0.8 0.5 0.04 0.025 0.016 Mean (m/s) SX 2.380 1.778 0.953 0.444 0.29 0.178 0.012 0.007 0.004 QJ 2.515 1.664 1.023 0.474 0.309 0.189 0.013 0.008 0.005 Std (m/s) SX 2.995 1.889 1.245 0.597 0.397 0.249 0.021 0.013 0.008 QJ 3.562 2.368 1.473 0.704 0.469 0.294 0.025 0.015 0.01 Max (m/s) SX 10.281 7.194 4.012 1.929 1.29 0.818 0.067 0.042 0.027 QJ 12.304 7.98 4.866 2.354 1.553 0.975 0.08 0.05 0.028 Min (m/s) SX 0.0007 0.0006 0.0007 0.0005 0.0002 0.0002 0.0 0.0 0.0 QJ 0.0011 0.0012 0.001 0.0005 0.0004 0.0002 0.0 0.0 0.0 表1. SX壳体和QJ壳体的整腔体的气体流速仿真数据 Table 2 Analysis results of velocities of gas flowing simulation on the XY axis cross plane of both the SX structure and the QJ structur 流量点(m 3 /h) 6.0 4.0 2.5 1.2 0.8 0.5 0.04 0.025 0.016 Mean (m/s) SX 4.407 3.041 1.834 0.868 0.574 0.356 0.027 0.017 0.011 QJ 4.84 3.288 2.052 0.968 0.638 0.395 0.03 0.019 0.012 Std (m/s) SX 3.678 2.361 1.527 0.739 0.494 0.311 0.026 0.016 0.011 QJ 4.629 2.978 1.853 0.895 0.896 0.378 0.032 0.02 0.013 Max (m/s) SX 9.672 6.553 3.98 1.92 1.282 0.812 0.065 0.042 0.027 QJ 11.634 7.717 4.814 2.312 1.547 0.977 0.078 0.049 0.031 Min (m/s) SX 0.0022 0.0064 0.0049 0.0023 0.0015 0.0016 0.0 0.0 0.0 QJ 0.0067 0.0044 0.0051 0.0020 0.0012 0.001 0.0 0.0 0.0 表2. SX壳体和QJ壳体在XY轴向截面上气体流速仿真数据 Table 3 Analysis results of velocities of gas flowing simulation on the center part of the XY axis cross plane where ultrasonic wave passing through of both SX structure and QJ structur 流量点(m 3 /h) 6.0 4.0 2.5 1.2 0.8 0.5 0.04 0.025 0.016 Mean (m/s) SX 9.012 5.974 3.753 1.799 1.197 0.749 0.061 0.038 0.024 QJ 11.009 7.266 4.534 2.171 1.446 0.903 0.073 0.046 0.029 Std (m/s) SX 0.651 0.509 0.196 0.099 0.069 0.044 0.002 0.001 0.001 QJ 0.643 0.643 0.248 0.122 0.085 0.057 0.002 0.001 0.001 Max (m/s) SX 9.672 6.554 3.98 1.921 1.283 0.812 0.065 0.041 0.026 QJ 11.743 7.717 4.813 2.313 1.547 0.978 0.078 0.049 0.035 Min (m/s) SX 7.228 4.401 3.076 1.475 0.99 0.615 0.05 0.031 0.02 QJ 8.276 5.926 3.729 1.796 1.203 0.734 0.062 0.039 0.025 表3. SX壳体和QJ壳体的超声测量截面部分的气体流速仿真数据 图2. SX结构和QJ结构XY轴向截面分气体流速Mean和Std曲线(a)和超声波测量部截面分气体流速Mean和Std曲线(b) 4.5. 仿真数据分析结果讨论 对比由表1和表2数据，可见整个腔体内气体流速分布与XY轴向截面气体流速分布对比，Mean更小，Std更大，Max更大，除了3个最小流量点十分近似外其他流量点的最小值更小。因此，整个腔体内气体流动变化更大，对SX结构和QJ结构仿真结果一致。 对比由表2和表3数据，整个XY轴向截面气体流速分布与超声波测量截面气体流速分布差别很大。与整个XY轴向截面气体流速分布对比，超声波测量部分Mean大很多，Std小到接近一个数量级，Max接近，但Min大很多，更接近Max。因此，超声波测量部分虽然气体流动速度更快，但相对更加稳定均匀，这有利于超声波的准确测量，对SX结构和QJ结构仿真结果一致。这个结果也可以从图2中看出，图2(b)比图2(a)在各个流量点的Mean增加很多，但变化范围相对小很多，说明气流稳定。同样的结论也可以从图1(e)和图1(f)中看出，整个XY轴向截面上，超声波测量部分气体流速显示为均匀的红色，且分布均匀。 进一步对比SX结构和QJ结构的仿真数据可以发现，两种结构气体流动的仿真数据是非常近似的，但QJ结构的气体流动稳定性相对更差一些。从表1、表2和表3中可以发现，QJ结构的气体流动Mean更大；除了在表3中流量点6 m 3 /h外，QJ结构的气体流动Std更大，Max更大，表1和表2中Min近似，表3中Min更大。 QJ的超声波燃气表腔体设计空间与松下的空间接近，仿真数据结果显示：QJ结构气体流动稳定性相对差一点，这和实际产品结构设计需求有关。对整个腔体而言，与SX结构相比QJ结构内气体流在3个小流量点稳定性近似，但在3个大流量点附件QJ结构气体流速明显变快，在最大流量点快20%多。腔体的XY轴截面数据分析结果类似。超声波测量截面上QJ结构内气体流从小流量到大流量流速都增加了，这使得Std增加很小，保证了气流的稳定。因此，QJ结构比SX结构气体流动稳定性稍变差，这和实际表体设计时候增加的螺丝柱部分，以及腔体加工的不完全对称性等改变相关。