T型圆管结构有着非常广泛的应用。当T型管主管和支管内流体的温度不相同并且当温度相差又很大,那么两种流体在主管支管交汇处就会发生强烈的相互掺混过程,因此不可避免的就会在主管的下游一定区域内产生相应的热分层及热波动现象,这种现象如果长期作用在管道壁面就会产生一定程度的热应力,这种热应力会使管道材料产生疲劳失效,这对于管道的破坏作用是很大的。因此如何能够准确的预测到T型管内壁面的温度波动,是本课题的主要研究内容。本文首先对T型圆形管道之中的冷热流体的这种掺混过程以及管壁的传热过程进行了数值模拟,从传热与流动的机理上研究了这一混合过程,数值模拟观测并分析了T型圆管内冷热流的混合过程温度和速度波动情况以及由此引起的管道壁面的温度波动情况。而后本文利用有限单元法的特性,对T型圆管物理模型进行离散建立导热正问题模型。继而构建了三维T型圆管导热反问题模型,将数值模拟得到的T型圆管的外壁温度作为实验测量温度代入到反问题模型中,通过反演,我们得到了T型圆管内壁面上的温度信息及温度的波动情况。计算结果说明所构建的反问题的数学模型,可以准确的计算出T型圆管内壁面的温度信息。本文所建数学模型避开了管道内壁面具体的边界条件,不讨论流体的相互掺混现象,仅仅利用易于测量的外壁温度即可得到内壁温度,这种无损测量技术有着较好的应用前景。