随着航天技术的不断发展,各国对空间技术要求的不断提高,稳定的管路系统在轨检测技术成为各航天大国急需解决的难题。本文以航天器在轨流体传输中两相流气泡声学检测为背景,研究了声学激励下的气泡动力学特征,在此基础上开展了气泡检测方法研究,并完成试验验证工作。首先,从单气泡模型出发,基于流体的质量与动量方程,以气泡壁处的压力平衡展开分析,推导出单气泡情况下可压缩与不可压缩模型的振动方程。通过数值计算,分析了两种流体假设模型在不同激励声波频率、不同气泡平衡半径下的气泡的振动特性差异以及二者的频谱特征响应曲线。其次,根据实际问题需求,引入次Bjerknes辐射力,构建符合管道轴向气泡分布的双气泡动力学模型。利用四阶龙格库塔方法开展数值计算,对比分析了在引入次Bjerknes辐射力下单气泡与双气泡模型引起的气泡动力学差别。同时,对气泡距离以及气泡轴向位置的变化进行分析,数值计算表明气泡距离直接影响次Bjerknes辐射力大小,导致气泡趋向于非线性振动;气泡轴向位置的变化引起外界激励声波的变化,从而改变气泡的初始振动特征并影响气泡的振动特性,甚至发生非线性振动。基于上述分析,对声波在两相流中的传播方程进行推导并提出两种气泡检测方法,分别为基于单频幅值衰减的平均气泡半径测量法以及基于多频幅值衰减的气泡分布测量法,并通过数值计算验证二者的可行性。最后,基于单频幅值衰减测量方案的实验原理,设计并完成实验。本研究对两相流气泡检测提供了实验数据及方法,并为在轨航天管路气泡检测提供参考。