%0 Journal Article
%T 双探针型海底热流计的结构优化
%A 杨小秋
%A 施小斌
%A 许鹤华
%A 徐行
%A 李官保
%A 郭兴伟
%A 罗贤虎
%J 地球物理学报
%P 1280-1288
%D 2009
%R 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.017
%X 本文在现有海底热流探针制作技术条件下,首先建立了脉冲式双探针海底测量单元的有限元数值模型,模拟获得多组参数下的温度-时间数据,作为“实测”数据,再用脉冲加热有限长线热源(PFLS)模型求解待测介质热导率及其相对误差上限(REλ-UL),并以REλ-UL最小为原则,对双探针热流计的结构进行优化.结果表明:(1)在不同探针脉冲强度(q)、温度测量误差(ΔTm)和探针长度(L)组合下,都存在最佳探针间距(Best_r),使得REλ-UL降到最低;(2)随着q增大或ΔTm减小,Best_r逐渐增大;(3)当q、ΔTm及探针半径(a)都给定时,Best_r与探针长度(L)呈线性正相关;(4)当a=1.0mm,且q、ΔTm分别取为628.0~1100.0J·m-1、0.5~1.0mK,若L在20.0~42.0mm之间时,则Best_r在18.0~30.0mm之间,此时介质热导率相对误差上限可控制在5.5%以内,同时测量温度可在6min内达到最大值,即脉冲加热开始后,温度测量只需约7min,便可满足介质热导率的求解,这比目前常用的Lister型热流计所需海底测量时间缩短8min左右.
%K 双探针型海底热流计
%K 结构优化
%K 双探针脉冲法(DPHP)
%K 脉冲加热有限长线热源(PFLS)模型
%K 有限元数值模拟
%U http://manu39.magtech.com.cn/Geophy/CN/abstract/abstract903.shtml