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应用Levenberg-Marquardt算法求解三维水平圆管导热反问题,以反演圆管内壁未知的温度分布。使用有限单元法求解三维导热正问题。在周向及轴向上引入插值函数,把内壁温度场的反演转化为内壁有限点温度的反演。分析了圆管内壁两种不同温度分布的反问题,并通过引入随机测量误差,探讨了测量误差对反演结果的影响。数值计算结果表明：所构算法能精确地反演出圆管内壁的温度分布。