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本文首次提出并系统地研究了光束通过位相物体空间散斑的运动规律。运用这一规律建立了各测量系统的物理-数学模型。它为激光散斑照相测量位相物体的参数奠定了理论基础。在此基础上,成功地将这一技术首次系统地应用于传热学的实验研究中。其中包括:(1)详细地研究了高温差竖板自然对流的换热和竖板通道自然对流的换热,并给出了由于端部效应导致流场三维特性时热流量的测量方法;(2)测量了轴对称的温度场与浓度场;(3)提出了测量三维温度场的物理-数学模型及实验方法。本文最后提出了旨在提高测量灵敏度的二种实验技术-反射式激光散斑照相法与附加位移法。从而拓宽了激光散斑照相技术在传热学研究中的应用范围。