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基于气体分子弛豫模型，研究声波传播的弛豫吸收与混合气体浓度及温度的关系，以CO—N2-O2混合气体为例，分别建立声速和声弛豫吸收同混合气体温度、浓度关系的三维模型．提出一种在二维空间中同时重建混合气体的温度场、浓度场和流场的算法，并对混合气体多物理场进行仿真重建．数值实验证明了算法的可靠性及实际应用的可行性，并可以将此算法应用到其它混合气体的测量，为混合气体的复杂多物理场测量提供了一种新的有效测量方法．