呼吸系统疾病是死亡率最高的疾病类型之一，慢性阻塞性肺疾病为其典型的疾病形式，其早期诊断十分重要。慢性阻塞性肺疾病全球倡议中强调肺功能检查是诊断慢性阻塞性肺疾病所必需的步骤。多孔板流量计在石油、天然气、化学流、低温流体、航空航天等工业领域获得广泛应用与研究，具有结构简单、价格适中、有效平衡流场、减少流体动能损失等优点。现今部分研究者已经将研究方向投入到多孔板流量计在肺功能呼吸流量检测中的应用，但目前多孔板在实际设计和应用中缺乏相应的理论指导。为了进一步探讨应用于呼吸流量测量的多孔板流动特性的影响因素，本文采用数值模拟方法对影响多孔板流动性能的几何结构参数进行了研究，希望指导多孔板的结构优化设计。
　　本文首先基于标准孔板的测量原理，推导了多孔板流量和压力损失的理论计算公式，分析了影响多孔板流量计性能的影响因素。并具体介绍了数值模拟的计算方法，包括几何模型建立、湍流模型选择、边界条件设置、网格划分等主要内容。
　　应用数值模拟方法，通过COMSOL Multiphysics仿真软件结合κ-ω湍流模型，经网格独立性验证后，研究了不同等效直径比、孔径组合、开孔数量和孔板厚度等几何参数对多孔板流动性能的影响，主要以流出系数C、压力损失系数ζ、流出系数的雷诺数Re稳定区间及流出系数稳定性指标来衡量。数值结果显示等效直径比是多孔板流动性能最关键的影响因素，孔径大小、开孔数量和孔板厚度对多孔板具有一定影响，适当提高等效直径比能够提高流出系数和降低压力损失系数，对多孔板流量计性能带来积极作用。
　　设计了一套定标控制系统实验装置，采用连杆机构与直线轴承组合机构作为直线运动机构，该机构通过步进电机驱动，其驱动脉冲频率由单片机控制实现，使其按照“梯形”速度曲线控制3L定标筒匀速输出测试流体，对多孔板流量计进行验证实验。发现实验与数值模拟结果之间存在一定差异，可能的影响因素包括机械结构安装偏差、活塞与筒壁的摩擦、气体膨胀系数等。若忽略上述实验误差因素，则可以认为等效直径比较大、中心孔大于周围孔径、开孔数量较多时，实验与仿真结果更具有一致性。还对肺功能仪的部分技术指标进行了自动控制校准实验及人体检测实验，以及按照美国胸椎协会推荐使用的标准呼吸波形进行了初步实验，输出波形的实验结果与标准值存在一定误差，还需要在机械机构和控制算法上进行优化。