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.
输气管道 声波法 传播规律 衰减模型 理论推导