超声波热量表是目前家庭供暖系统中常用的计量热量消耗的仪表,本文主要研究基表内流场的流动特性,采用方法包括数值模拟、实验校验及PIV实验观察等手段。首先针对两种不同的表体构型,结合试验校验的结果,通过数值模拟(CFD)初步得到基表内流场特点及影响其测量精度的一系列参数,包括入口反射镜形状、雷诺数、测量管长径比等参数；接着通过PIV实验,对流动细节有进一步的了解,以考察热量表本身的适应性以及与测量精度密切相关的流动机理。具体开展的工作主要包括：根据超声波流量计的测量原理,确定沿两块反射板之间中心线上的速度积分,是影响其测量准确性的重要参数,而速度积分的大小及分布规律与内流场的流动特性密不可分,其中流动大致经历了三个阶段：1、流动经过前端第一个反射装置的绕流后形成两股射流,同时在反射镜背面形成一段流动“静水区”,其中射流的方向及强度、“静水区”面积的大小和稳定性受入口形态影响。2、两股射流在测量管前端处汇合,此时中间部分流速较快,流动介质在相对狭小的空间(测量管内)通过不断的能量交换后,流动逐渐趋于稳定。3、经过一段时间发展后的管流流动,流经第二个反射装置后再次形成两条射流流出测量管。综合比较两款不同热量表的流场特性及实际测量准确度,得出影响其测量的参数主要包括：反射镜的形状及大小、测量管的长径比及流动的雷诺数等。基于以上这些考虑因素,提出了一套改进优化方案,主要是,1、在入口前端安装-个喉道结构,以起到整流效果；2、采用立柱型反射镜,并在工艺上尽量制作圆滑,避免尖锐部件产生流动分离；3、测量管前端增加喇叭口状的导流构型,使流动尽量平顺过渡；4、增大测量管的长径比,使流动尽快发展到稳定状态。改进后的热量表模型性能明显改善,达到预期目的。采用PIV(Particle Image Velocimetry)测量手段,进一步考察了热量表的流动特性。首先针对前端安装直管段时,不同流量条件下的流场特性建立基本认识。实验结果表明,在低流量条件下,流场存在明显的不稳定演变和非定常流动特征。进一步针对实际中常遇到的前端安装球阀的工况条件,考察了安装条件对超声波热量表响应特性和测量偏差的影响。结合之前直管段的实验观测结果,发现此种结构超声波热量表的适应性与其流场非定常性的关系是一致的,即流场结构稳定则适应性强。此外,综合多参数的实验结果表明,雷诺数是判断小口径超声波热量表测量准确性的重要无量纲参数。