摘要：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（△Tm）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△Tm减小，Best_r逐渐增大；（3）当q、△Tm及探针半径（α）都给定时，Best_r与探针长度（L）呈线性正相关；（4）当α=1．0mm，且q、△Tm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．O～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．

关键词：双探针型海底热流计 结构优化 有限元 数值模拟 

单位：中国科学院边缘海地质重点实验室、南海海洋研究所 广州510301 中国科学院研究生院 北京100049 广州海洋地质调查局 广州510760 国家海洋局第一海洋研究所 青岛266061 青岛海洋地质研究所 青岛266071