空调系统(HVAC， Heating, Ventilation and Air Conditioning)能耗在建筑能耗中占有很大的比重,特别是在公共建筑中占比达三分之二左右,因此,空调系统节能是建筑节能的关键环节,对全社会节能环保,建设环境友好型社会具有重要意义。空调系统风量的实时监测是空调节能控制的前提之一,均速管作为一种新型的差压式流量传感器,是一种有潜力的中央空调系统实时风量监测传感器,但是现有的均速管流量传感器还不能完全满足空调系统风速测量的要求,尤其在低风速工况下,其性能表现不佳。针对该问题,本文在对均速管流量传感器综述的基础上,从均速管的性能优化入手,并结合以仿生学原理,对均速管流量传感器进行了深入研究。首先,研究分析了数值仿真的网格划分方法及湍流模型,建立了一套适用于均速管流量传感器的二维仿真模型。基于均速管流量传感器测速原理及流体力学理论,对比研究了分块的结构化网格外加边界层的网格划分方法和非结构化网格划分方法,同时分析了Standard k-ε、RNG k-ε、SST k-ω几种常用的湍流模型,通过CFD仿真实验及优化分析建立了一套适用于均速管流量传感器的二维仿真模型,并通过与仿真用标准均速管参数进行对比分析,验证了该模型的可靠性。其次,利用仿生学原理,提出了一种仿鱼型的均速管结构,并进行了优化设计,提高了测量压差,适用于低速工况测量。结合鱼类在形状等方面对流体的进化演变规律,提出了仿鱼型的均速管横截面形状,并利用CFD数值仿真,研究分析了鳍状角形状、背流面形状等对均速管性能的影响,最终得到了一个性能最优的均速管横截面形状。综合分析表明,此仿鱼型均速管结构具有良好的测量性能,且在低速工况下具有较好的性能表现,适用于中央空调系统的风量测量工况。最后,搭建了均速管实验测试平台进行了实验研究。实验平台以均速管为核心部件,主要由风源、标准流量计、压力传感器、温湿度传感器及可视化透明管路等部件组成,实验研究了在4m/s-30m/s空调风速范围内均速管流量传感器的性能,通过与数值仿真结果对比验证了建立的二维仿真模型的准确性。同时,该实验平台亦可用于后期新型横截面形状均速管的研制工作。研究结果表明,利用建立的二维模型进行的均速管的CFD数值仿真结果与标准值相对误差为6.48%,满足均速管仿真研究的模型精度要求,同时,实流实验进一步验证了二维仿真模型的准确性；另外,对比分析表明,设计的仿鱼型均速管流量系数比经典的翼形平均式测片结构减小了4.96%,同时在低风速工况时输出差压较大,且具有较好的线性度,总体性能表现良好。