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能源是当今社会发展的重要动力。作为十分常见且应用广泛的能源，天然气井口产出气，煤层气等都属于湿气范畴。为了更好地实现工业现场湿气的在线不分离计量，探索精度更高的湿气流量测量方案，本研究选用X法气体超声波流量计作为研究对象，研究其用于湿气流量测量特性。介绍了X法气体超声波流量计的结构和测量单相气体的工作原理，并以此为基础，分析了在湿气条件下，X法气体超声波流量计测量气相体积流量的原理。借助均匀环状流假设，得到X法气体超声波流量计测量湿气流量的虚高与截面含气率呈单值函数关系。测量或计算出截面含气率即可通过该公式直接得到虚高，达到修正X法气体超声波流量计测量结果的目的。以天津大学可调压中压湿气流量实验装置为平台进行了X法气体超声波流量计湿气流量测量特性的实验研究。测量结果表明，压力以及气相表观流速不是影响测量虚高数值的大小以及测量虚高与L-M参数之间关系的主要因素；测量虚高数值的大小主要与L-M参数相关，其关系具有普遍的规律性，即测量虚高随L-M参数的增大而增大；借助曼德汉流型图分析了部分工况下液相的波动是造成虚高偏大和测量重复性波动的原因。通过对比五种截面含气率模型对测量虚高的预测结果，得到Armand-Massina模型的预测效果最优，并以此模型建立了X法气体超声波流量计的虚高预测模型。该模型的平均相对误差为3.98%，文中定义的模型不确定度为4.27%。另外，为了更好地反映管内流动的实际情况，还建立了虚高与体积含气率之间的关系式。采用X法气体超声波流量计与标准文丘里管串联的组合方案测量湿气流量，借鉴了ISO/TR11583技术报告中利用标准文丘里管的总压损与前部差压求解L-M参数的方法，并结合本研究建立的基于Armand-Massina模型的X法气体超声波流量计虚高预测模型，提出了适合实验室工况的X法超声—文丘里管组合的湿气两相质量流量求解方法。总结了V法、Z法和X法三类气体超声波流量计测量湿气流量的特性和修正效果。比较了Z法与X法两类直射式气体超声波流量计的测量效果，总结了二者在测量原理、湿气流量测量特性、虚高预测模型以及分别与长喉颈文丘里管组合方案等方面的共性和差异。