天然气管道泄漏音波信号特性研究

摘要

天然气管道泄漏检测方法中,音波法越来越受到重视.目前大部分的研究主要针对音波信号的采集装置设计、音波信号的后处理算法及音波的定位计算公式改进等方面,对泄漏声源的机理和音波信号的特征研究较少.理论上,天然气管道泄漏音波主要是由气体高速喷射的湍流噪声引起的,声源以四极子声源和偶极子声源为主.通过对泄漏流场数值模拟,得到:泄漏孔处气体速度、压力梯度变化较大,气体湍流运动激烈,为泄漏声源主要产生区域.针对高马赫数的气体湍流,使用Mhring声类比方法进行声场模拟,把流场压力,速度、密度参数转化成等效声源,得到泄漏处声源特性:(1)泄漏孔处声源能量最大,低频(＜10Hz)能量高于高频能量；(2)泄漏声源强度随泄漏孔径变大而增强,内压增大而增强.