本文選題：輸氣管道 + 泄漏　； 參考：《天然氣工業(yè)》2016年08期

【摘要】：泄漏聲源基本特征及變化規(guī)律是聲波傳播研究的基礎(chǔ),對(duì)泄漏信號(hào)預(yù)處理、特征準(zhǔn)確提取及泄漏識(shí)別算法改進(jìn)具有重要意義。為此,以輸氣管道泄漏噴注產(chǎn)生的聲源為研究對(duì)象,基于氣動(dòng)聲學(xué)理論推導(dǎo)泄漏噴注流場(chǎng)中的聲源項(xiàng)構(gòu)成,建立了泄漏聲源區(qū)域三維仿真模型,基于M?hring聲類比提取高馬赫數(shù)和高雷諾數(shù)流場(chǎng)中的等效聲源,采用氣動(dòng)噪聲混合數(shù)值模型進(jìn)行仿真。分析過程中提取了不同條件下(壓力及泄漏孔徑)泄漏聲源的質(zhì)點(diǎn)最大速率和平均速率、聲壓級(jí)及聲功率級(jí)等基本特征參數(shù),并利用管道泄漏模擬測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證,明確了泄漏聲源基本特征及其變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:(1)泄漏噴注噪聲主要是由氣體高速噴射湍流和氣固耦合引起的,聲源以四極子和偶極子為主;(2)針對(duì)管道運(yùn)行壓力和泄漏孔徑,得出了泄漏聲源基本特征參數(shù)的變化規(guī)律;(3)泄漏產(chǎn)生的能量集中于低頻部分,各頻段(小于等于200 Hz)能量分布分析結(jié)果表明0~20 Hz能量比大于等于0.81,無(wú)泄漏及正常輸送條件下能量分布趨于平均,可作為泄漏識(shí)別的特征指標(biāo)。
[Abstract]:The basic characteristics and variation rules of leakage sound source are the basis of acoustic wave propagation research. It is of great significance for the preprocessing of leakage signal, accurate feature extraction and the improvement of leak identification algorithm. Therefore, taking the sound source produced by leakage injection in gas transmission pipeline as the research object, based on the aerodynamic acoustics theory, the sound source term in the leakage jet flow field is derived, and the three-dimensional simulation model of the leakage sound source region is established. The equivalent sound source in the flow field of high Mach number and high Reynolds number is extracted based on MHring sound analogy. The mixed numerical model of aerodynamic noise is used for simulation. In the process of analysis, the basic characteristic parameters, such as the maximum and average particle velocity, sound pressure level and sound power level of the leakage sound source under different conditions (pressure and leak aperture) are extracted and verified by the pipeline leakage simulation test platform. The basic characteristics of leakage sound source and its variation law are clarified. The results show that the leakage injection noise is mainly caused by high velocity gas jet turbulence and gas-solid coupling, and the sound source is mainly quadrupole and dipole. The variation rule of the basic characteristic parameters of the leakage sound source is obtained. The energy produced by the leakage is concentrated in the low frequency part. The analysis results of energy distribution in each frequency band (less than 200 Hz) show that the energy ratio of 0 ~ 20 Hz is greater than or equal to 0.81, and the energy distribution tends to average under the condition of no leakage and normal transportation, which can be used as the characteristic index of leakage identification.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(北京);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目“基于虛擬傳感與故障機(jī)理的油氣設(shè)備安全預(yù)測(cè)理論及模型研究”(編號(hào):51504274) 中國(guó)石油大學(xué)(北京)基金項(xiàng)目“多源信息融合燃?xì)夤艿佬孤┳R(shí)別方法研究”(編號(hào):KYJJ2012-04-25)
【分類號(hào)】：TE973.6

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本文編號(hào)：2004073