祝贺课题组论文“Pressure wave excitation and water pipeline leakage detection by using an air nozzle”近期被“Measurement Science and Technology”收录（中科院JCR分区：3区，2024年影响因子：2.7）

压力波凭借其携带能量和信号的特性在管道泄漏检测中得到广泛应用。然而，现有的用于泄漏检测的压力波发生装置在便携性、安全性和可控性方面存在一定的局限性。基于此，设计了一种利用压缩气体通过喷嘴加速冲击水管道、从而主动激发压力波的装置（喷管式压力波发生器），并将其应用于水管道实验平台。通过实验探究了压力波发生器的激发特性，并进一步建立基于k-ε湍流的二维数值模型来描述激发流场。最后，在123.3米长的管道中进行了单点和双点泄漏实验来识别和定位管道泄漏。实验结果表明，喷管式压力波发生器能便携地产生安全可控的压力波。当进气压力为608 kPa时，最大压力波幅值约为364 kPa，明显高于相同流量条件下的闭阀法和负压波法。此外，存在一个临界冲击时间（约为120 ms）使得激发的压力波幅值达到最大。随着进气压力和液位的提升，压力幅也随之增大。增大喷嘴喉部直径、收缩段长度以及设计适当的扩张角均有利于压力波幅值的增加。此外，在喷嘴出口附近的垂直管道与大气相通且合理控制冲击间隔时，能激发出连续且稳定的压力波。在本文所述的工作条件下，利用喷管激发的压力波能够很好地识别和定位单点和双点泄漏，其最大相对误差和绝对误差分别为1.16 m和6.82 %。

喷嘴式压力波发生器原理示意图

实验原理示意图

压力波激发特性

泄漏识别与定位

该论文研究工作受到了国家自然科学基金（21978227）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6501/add759