随着氢燃料电池汽车的快速发展,氢气的储运量急剧提升,若由于意外发生泄漏可能导致燃烧爆炸,危害生命财产安全,因此对氢气泄漏点进行及时精确定位极其重要。鉴于声波法定位精度高、误报率低,很多研究者基于声波法进行气体管道泄漏的检测与定位,而新兴起的麦克风阵列技术通过相应算法可以对声源信号进行定位,是目前气体管道泄漏声源定位技术的发展方向。因此,本文根据气体管道泄漏的检测与定位原理,结合流体力学、气体声学等多学科基础理论知识,提出基于麦克风阵列的气体管道泄漏检测与定位的方法,基于理论分析,通过理论与试验相结合的方法,研究气体管道泄漏声源信号在不同工况下的特性,为采用声波法检测气体管道泄漏以及能够及时精确定位提供理论依据,本文主要研究工作和成果如下:（1）探究气体管道泄漏与定位的机理。研究气体管道泄漏产生流场和声场的基本原理,将流场与声场相关联,为基于麦克风阵列的气体泄漏检测与定位的方法提供理论指导。（2）气体管道泄漏的流场和声场的模拟仿真分析。根据声波检测泄漏原理建立Fluent仿真模型,模拟研究气体泄漏后的流场以及声场特性,对多工况下的气体泄漏检测进行研究,结果得出:随着气体管道压力由0.3 MPa增加到0.9 MPa,圆形泄漏孔径由1 mm增加到3.5 mm,泄漏口处的气流速度增加,声压级也增加,对气体管道泄漏信号的预处理以及特征的准确提取具有重要意义。（3）探索关于麦克风阵列的泄漏管道的定位算法。根据现有的麦克风阵列的经典声源定位算法,本章在经典MUSIC算法的基础上,提出一种改进的结合时延估计的MUSIC算法,并将所提出的算法基于MATLAB软件在麦克风阵列与声源的不同相对位置下进行定位仿真,验证了算法的准确性。（4）搭建基于麦克风阵列的气体泄漏检测系统。本文搭建基于麦克风阵列的气体管道泄漏检测系统,利用基于麦克风阵列的声压传感器采集泄漏的声源信号。本试验通过采集距离泄漏口0.3 m处管道气体泄漏的声信号来研究不同管道压力和不同泄漏孔径尺寸的泄漏声源特性;在麦克风阵列面与泄漏口面距离为0.3 m和0.5 m进行采集声源信号,通过本文所提出的改进算法进行定位分析,试验证明该方法可以实现更优的声源定位功能。本文通过对氢气管道泄漏的检测与定位进行理论与试验的研究,验证所提方法的合理性和可行性,对工程实际应用中提高基于麦克风阵列的管道气体泄漏检测与定位的适用性具有重要意义。