孔板流量测量装置在工业生产中应用非常广泛,然而在实际使用中,常常发生入口直角边缘磨损和上游淤积这两种典型的故障工况,造成流出系数改变,令测量值不准确。为解决这一实际问题,本文完成了孔板故障在线诊断与修正工作。因故障工况与正常工况相比较,流场发生了异变。首先对孔板Fluent仿真模型的建立方法,Gambit网格划分与优化方案,进行了研究。然后,对孔板下游流场的后台阶旋涡进行了定量分析,确定回流区具有稳定性,并得出相关的计算数据。通过Fluent仿真与实流实验相结合的研究方法,定义了差压比值因子,指出了诊断测压点的意义,提出了“异变流场差压诊断法”,对孔板正常工况的流场、两种常见故障工况的异变流场,进行了旋涡稳定性研究、诊断测压点位置选取,差压比值因子的稳定性、分辨率和变化趋势的研究。从而在线地用差压比值因子来判断故障的种类,计算故障程度以及修正流量测量值。通过旋涡稳定性的分析,给出了不同β值的孔板诊断测压点优化选取的要求,对诊断算法进行了实流实验验证,算法的精确度在1.0%之内。在孔板的流体测量中,为了使含有固相颗粒工况,也包括气固两相流的孔板测量,为更准确地避免颗粒物沉降淤积,对通用多相流DPM模型进行了优化研究,指出通用模型改进优化的四项措施,即从气相速度入口模型,颗粒阻力模型,颗粒壁面碰撞模型,颗粒所受各个力的合理取舍四个方面进行优化。通过调用Fluent宏命令并编制相关程序,导入自定义UDF功能模块,嵌入到Fluent仿真中实现改进与优化。实验已经验证优化DPM模型的准确性明显优于通用DPM模型,仿真模拟与实流实验的对比,多方面证明优化是成功的。模型优化的方法具有通用性,优化策略也适用于液固两相流工况。通过仿真计算,探讨了几种孔板结构改进的措施,通过对几种具有圆弧形和斜坡形过渡区的孔板的仿真比较研究,得出改进后的孔板的流出系数有所提高,降低了压力损失,并且在改进后,发生磨损、淤积等故障的可能性降低了。