氢气是一种绿色、环保、可再生的燃料，被认为是化石燃料最有前途的替代品之一。目前，利用可再生能源通过电解产生氢气，然后在天然气管道中按一定比例混合氢气进行输送，是使用和运输氢能的有效方式。例如，混入项目天然气管网的氢气分子含量高达25%；混合到项目天然气管网中的氢气分子比例达到20%。掺氢天然气的测量技术是大规模、市场化生产掺氢天然天然气的重要基础。

标准流量计由于其设计简单、成本低和可靠性高，仍然是石油和天然气行业中使用最广泛的流量计。基于节能定律和流量连续性方程，标准流量计通过测量打开前后产生的静压差来测量通过节流装置的天然气流量。工作条件下的体积流量通常用流量计测量，然后在天然气贸易移交期间转换为基本（标准）条件下的容积流量。

由于氢气和甲烷的物理性质差异很大，它们在标准条件下的密度相差超过八倍，而密度是影响标准流量计结果的重要因素。当氢气混入天然气中时，其密度、粘度和比热容发生变化，从而影响标准流量计的测量精度。Dong等人使用Fluent分析了在测量天然气流量时，不同倾角的孔板对测量精度的影响；Jin等人在测量液态氢时使用fluent分析获得了不同开口结构对排放系数和压力损失系数的影响；李思达通过数值模拟技术得出，在测量天然气流量时，相对液体密度的变化值对测量值的影响较大。

尽管前人做了大量研究，但目前对测量精度影响的研究主要集中在改变开口板结构，这增加了流量计结构的复杂性，并且不容易在实际的天然气管道中使用。此外，研究结果主要集中在对排放系数和压差的影响。对加药所需的其他参数（如膨胀系数、超压系数和相对密度系数）的影响很少进行研究。研究介质主要是天然气或液态氢，很少研究氢混合天然气的情况。因此，本研究主要研究天然气管道中氢气对标准流量计测量精度的影响。

通过数值模拟研究了氢气混合天然气标准流量计的测量精度。研究了氢气混合物对压差、流量、排放系数、相对密度系数、膨胀系数和超压缩系数的影响，得出以下结论。

（1） 如果压力恒定，氢气混合物的增加会导致体积流量测量的流量值增加。由于氢气的热值低于甲烷的热值，如果将体积测量用于贸易交接，则对买方不利。因此，对于氢混合天然气，建议使用能量测量进行贸易交接。

（2） 如果压力恒定，氢混合物的增加导致压差增加，导致相对密度系数、膨胀系数和超压缩系数降低，而流出系数几乎不受氢含量变化的影响。

（3） 当氢气混入天然气管网时，当氢气分子分数小于30%时，氢气含量的变化不会显著影响标准流量计的精度。