Actively generated pressure waves a

Actively generated pressure waves are studied widely and applied in transient-based leak detection for pipe systems. High-frequency (HF) waves, the wavelength of which is on the order of the pipe diameter or smaller, provide higher resolution to pinpoint defects. However, the mechanism of how HF waves interact with a leak is not yet well understood. This paper investigated the effect of a leak on the HF waves in a water-filled pipe using computational fluid dynamics (CFD) simulations. To facilitate the analysis, only the plane wave and the first high-order radial modes were considered. The interaction between the leak and the two modes was analyzed. The group velocity of the first high mode was analyzed to investigate the effect of the leak on the cut-off frequency. However, the shift in cut-off frequency was not observed for the moderate leak size investigated in this paper. Therefore, it was concluded that the shift of the cut-off frequency is very small and should not be used as a signature for leak detection. On the other hand, the results showed that the leak induces very significant scattering of the excited modes. Such scattering provides clear information that may be utilized for leak detection.

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主动产生的压力波已得到广泛研究，并应用于基于瞬态的管道系统泄漏检测。高频（HF）波的波长约为管直径或更小，可提供更高的分辨率以查明缺陷。但是，HF波如何与泄漏相互作用的机制尚未得到很好的理解。本文使用计算流体动力学（CFD）模拟研究了充水管道中泄漏对HF波的影响。为了便于分析，仅考虑了平面波和第一个高阶径向模式。分析了泄漏与两种模式之间的相互作用。分析了第一高模的群速度，以研究泄漏对截止频率的影响。然而，对于本文研究的中等泄漏量，未观察到截止频率的变化。因此，可以得出结论，截止频率的偏移非常小，不应用作泄漏检测的信号。另一方面，结果表明泄漏引起激发模态的非常显着的散射。这种散射提供了可用于泄漏检测的清晰信息。

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主动产生的压力波在管道系统的瞬态泄漏检测中得到了广泛的研究和应用。高频（HF）波的波长在管道直径或较小的顺序上，可提供更高的分辨率来查明缺陷。然而，HF波与泄漏相互作用的机制尚不清楚。本文利用计算流体动力学（CFD）模拟，调查了水充满管道中高频波的泄漏影响。为便于分析，只考虑了平面波和首次高阶径向模式。分析了泄漏与两种模式的相互作用。分析了第一高模式的组速，以研究泄漏对截止频率的影响。然而，本文对所调查的中等泄漏尺寸没有观察到截止频率的变化。因此，结论是，截止频率的转移非常小，不应用作为泄漏检测的签名。另一方面，结果表明，泄漏导致兴奋模式的显著散射。这种散射提供了可用于泄漏检测的清晰信息。

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主动压力波在管道系统的瞬态泄漏检测中得到了广泛的研究和应用。高频（HF）波的波长与管径相当或更小，可以提供更高的分辨率来确定缺陷。然而，高频波如何与泄漏相互作用的机理还没有得到很好的理解。采用计算流体力学（CFD）方法研究了泄漏对充水管道中高频波的影响。为了便于分析，只考虑了高阶径向波。分析了泄漏与两种模态之间的相互作用。分析了第一高模的群速度，研究了泄漏对截止频率的影响。然而，在本文研究的中等泄漏尺寸下，截止频率的变化没有观察到。因此，可以得出结论，截止频率的偏移非常小，不应作为泄漏检测的标志。另一方面，实验结果表明，泄漏会引起激发模的散射。这种散射提供了可用于泄漏检测的清晰信息。<br>

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