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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114611427B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210242617.9，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法是由覃开蓉;曾效;陈柯洁;李泳江;薛春东设计研发完成，并于2022-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法，属于流速测量技术领域。本发明利用加热器在圆管任意位置输入动态变化的热量，在加热区域沿细长均匀直圆管长度方向上，使用热成像技术无创地同步测量沿管长方向截面平均温度的时空分布变化。基于流体力学和热传递原理得到描述细长均匀直圆管长度方向上截面平均温度与管内截面平均流速之间定量关系的热弥散方程。并基于该方程建立目标函数，通过优化方法中最小化目标函数的思想，求解细长均匀直圆管内流体沿横截面的平均速度。进一步，建立深度神经网络方法，实现基于测量区域的时空温度分布快速求解圆管截面平均流速。

本发明授权一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法，其特征在于，如下步骤：待测量的直圆管内流速为细长均匀直圆管内沿横截面的平均流速，以细长均匀直圆管的圆心为极点建立极坐标系，长度方向为z轴，半径方向为r轴，角度方向为θ轴，细长均匀直圆管的内、外半径分别为Ri和Ro均远小于特征长度L；向所述的细长均匀直圆管1中通入恒定流量的流体，将细长均匀直圆管的任意位置记为A处并取为坐标原点z＝0，使用加热器2周期性输入热量Qt，则热量Qt在管壁和管内液体中的传递过程满足能量方程 其中，Tr，θ，z，t为温度；ρ为物质密度；c为物质比热容；t为时间；U为热弥散流速；κ为物质导热系数；热量Qt和温度Tr，θ，z，t满足 式中，T0为加热器工作之前管内液体的初始温度；热弥散流速U满足 式中，为管内液体流动的平均流速；沿直圆管横截面向的平均温度定义为 满足热弥散方程 其中 上式中， 且 其中，B满足 边界条件为 设管壁材料的密度ρw、比热容cw、导热系数κw均为常数，液体的密度ρf、比热容cf、导热系数κf亦均为常数，则由方程6-14可推得方程5中的热弥散平均流速满足 其中 方程5中满足 其中， 且 设加热器2在细长均匀直圆管1的A处输入周期变化的热量Qt时，A处的截面平均温度为则方程5的边界条件为 在加热区域沿细长均匀直圆管长度方向上，使用红外热成像系统同步测量连续位置的截面平均温度随时间变化的波形；其中沿管长方向的空间离散步长为Δz，时间采样步长为Δt，则k时刻zi处的截面平均温度可表示为其中i＝1，2，3…Nz+1，k＝1，2，3…Nt+1；使用有限差分方法将方程5近似为： 则可以构造如下的目标函数求解管道截面平均流速： 其中是目标函数，Ω是约束条件；设置优化参数，代入截面平均温度的时空分布数值其中i＝1，2，3…Nz+1，；使用优化算法在约束条件下对目标函数进行优化求解，得到最优解，即为tk时刻的截面平均速度同理，重复设置优化参数，重复进行优化过程，代入不同时刻的截面平均温度分布数值即可得到不同时刻的截面平均速度

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