在我国北方有大量供暖管线,管道内水流温度高、水压大、雪水和融雪剂的腐蚀等因素使得管道容易出现损伤,一旦发生泄漏造成大量经济损失的同时还严重影响居民正常生活,因此急需可靠的管道泄漏检测手段。论文借鉴充气管道(如天然气管道)声学检测手段,分别采用声反射法和声阻抗法对充液管道进行了损伤检测方法的仿真和实验研究工作。其中,声阻抗法包括连续驻波和脉冲行波两种检测方法,在声阻抗法实验测试中提出采用组合式矢量水听器的测量方法,同时测得管道中某点的声压和质点振速量值,然后通过计算得出声阻抗值。针对充液管道损伤的声反射检测方法,论文首先研究了管道带有穿孔和堵塞两种不同损伤工况下反射回波的特征,并且与充气管道的研究结果进行了比对分析,研究结果表明:充液管道穿孔和堵塞损伤引起的反射回波特征与充气管道研究结果基本一致,证明了利用声反射方法对充液管道损伤进行检测的可行性;同时,采用COMSOL声学仿真软件对于管道结构(密封盖板和圆孔损伤)可能引起充液管道内声场畸变的情况进行了仿真分析,仿真结果为实验研究提供了可靠的频段选择参考数据。在空气中,测量的频段为1.25k Hz至3.15k Hz;在水中,适于反射法测量的频段为2k Hz至5k Hz。针对充液管道损伤的声阻抗检测方法,论文在研究水声驻波管和水声行波管理论基础上,采用COMSOL声学仿真软件对于充水管道内的声场分布特性进行了仿真研究,同时对于采用组合式矢量水听器进行管道内声阻抗测量的方法进行了分析,实验结果表明:首先,采用驻波管法和脉冲行波法均可以根据声阻抗值的变化来识别并定位充液管道中的穿孔损伤和堵塞损伤,且两种检测结果中阻抗的变化规律一致;其次,利用矢量水听器可以很好地获得管道中某点处的声阻抗值;最后,针对实验用充液管道损伤声阻抗法获得的最佳检测频率为3.15k Hz和4k Hz。