输气管道泄漏声波衰减模型的理论研究

摘要：

一直以来,在国内外声波传播特性的研究中,幅值衰减模型的建立没有考虑管道内气体流动的影响,使得声波传播规律的研究并不充分.基于此,确定了泄漏声波在输气管道中的传播以一维平面波形式进行,推导了泄漏声波的传播公式,建立了耦合黏热效应、湍流效应和气体流动的泄漏声波幅值衰减的理论模型,从理论上建立了黏性均匀流动介质中考虑气体流动、湍流效应和黏热效应的声波幅值衰减模型;然后通过实验拟合得到了10 mm管线顺流和逆流情况下的衰减因子,理论计算值与实验拟合值相比,采用原始信号计算得到的顺流衰减因子误差都在6.0％以内,采用小波特征计算得到的衰减因子顺流时误差都在7.0％以内,逆流时误差也都在12.0％以内,并分析了误差来源.研究结果表明:所建立的声波幅值衰减模型充分考虑了黏热效应、湍流效应和气体流动作用,试验验证了该模型的准确性.

关键词：输气管道、声波法、传播规律、衰减模型、理论推导

所属期刊栏目：37

分类号：TE973;TE88;TE832(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金青年基金51704317;中国博士后科学基金特别资助2018T110718;中国博士后科学基金面上资助2016M600570;青岛市博士后研究人员应用研究项目

在线出版日期：2019-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：109-114