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直升机动力舱高温段流场及温度场的稳态模拟 认领
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作者 王芳 余建祖 王先炜 《直升机技术》 2005年第1期 16-22,共7页
利用有限体积法,建立了直升机发动机动力舱的有限元模型,并根据舱内实际冷却气体流通情况,分析了在不同的发动机附件散热量边界条件下,动力舱内流场及温度场的分布,以及流场对温度场的影响,为改善动力舱的冷却情况提供了分析依据.
关键词 直升机 动力舱 流场 温度场 有限元
TAPS/MLDI低污染燃烧室油雾特性 认领 被引量:9
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作者 徐榕 赵坚行 +2 位作者 刘勇 颜应文 王锁芳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2421-2428,共8页
采用粒子图像测速仪对一个带多点贫油直接喷射双环预混旋流燃烧室头部的低污染燃烧室油雾场进行了测量,试验研究不同燃油喷射方式时燃油流量变化对油雾特性的影响.结果表明:在试验工况下,粒径40μm左右的油珠数目最多,大于或小于此粒... 采用粒子图像测速仪对一个带多点贫油直接喷射双环预混旋流燃烧室头部的低污染燃烧室油雾场进行了测量,试验研究不同燃油喷射方式时燃油流量变化对油雾特性的影响.结果表明:在试验工况下,粒径40μm左右的油珠数目最多,大于或小于此粒径的油珠数目都较少;单开值班级喷嘴时,随着燃油流量增加,燃油雾化变差;单开主燃级喷嘴时,增加燃油流量使燃油雾化稍有改善.同时打开值班级和主燃级喷嘴,保持油气比不变时,值班级和主燃级燃油量分配比例改变对燃油雾化特性的影响不大. 展开更多
关键词 多点燃油直接喷射 双环预混旋流低污染燃烧室 粒子图像测速仪 油雾特性 燃油雾化
自适应循环发动机不同工作模式稳态特性研究 认领 被引量:9
3
作者 李斌 陈敏 +1 位作者 朱之丽 张坤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1009-1015,共7页
针对自适应循环发动机(ACE)的一种布局形式,利用所建立的部件级性能仿真模型,对其多种工作模式下典型工作点的匹配机理及工作特性进行仿真和分析。研究结果表明,节流比TR选择对地面起飞推重比和高空高速性能均产生较大影响;可变Flade... 针对自适应循环发动机(ACE)的一种布局形式,利用所建立的部件级性能仿真模型,对其多种工作模式下典型工作点的匹配机理及工作特性进行仿真和分析。研究结果表明,节流比TR选择对地面起飞推重比和高空高速性能均产生较大影响;可变Flade风扇的出现使得发动机从不加力向加力模式转变时可采用固定的喷口喉道面积;通过多个可调几何的协同调节,ACE发动机循环模式的选择具有更多的灵活性,总涵道比的变化幅度更大(0.28~1.43,地面起飞工作点);相同的推力水平下,与单涵模式相比,三涵模式的单位耗油率在亚声巡航工作点(H=11km,Ma=0.8)大约降低9.1%,在超声巡航工作点(H=11km,Ma=1.5)大约降低2.3%。 展开更多
关键词 自适应循环发动机 仿真 推重比 节流比 性能
涡轮叶栅三维气热耦合数值模拟 认领 被引量:2
4
作者 陈凯 黄洪雁 +1 位作者 匡云 冯国泰 《节能技术》 CAS 2006年第4期 321-325,共5页
本文借助数值模拟技术,通过气动热分析耦合计算研究了某型航空用涡轮第二级静叶在绝热及实心叶片耦合换热情况下的流道温度场分布,并分析了流场结构,特别是对叶片温度场分布结果进行了分析。通过对三维计算结果的分析表明,耦合计算... 本文借助数值模拟技术,通过气动热分析耦合计算研究了某型航空用涡轮第二级静叶在绝热及实心叶片耦合换热情况下的流道温度场分布,并分析了流场结构,特别是对叶片温度场分布结果进行了分析。通过对三维计算结果的分析表明,耦合计算得到的流场温度场分布更符合实际。耦合与非耦合计算的差别主要体现在温度场的不同上,进而导致了马赫数、压力场、波系及临界流量的不同。因此在气冷涡轮设计中使用多场耦合技术进行数值模拟是非常必要的。 展开更多
关键词 数值模拟 多场耦合 流场结构
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先进涡扇发动机空气系统与零件传热设计技术验证 认领
5
作者 郭文 刘玉芳 +2 位作者 王代军 曹志廷 刘波 《燃气涡轮试验与研究》 2007年第4期 7-14,共8页
本文简要介绍了中国燃气涡轮研究院在先进涡扇发动机空气系统与零件传热设计技术验证方面的研究情况,内容涉及发动机空气系统设计技术、零件热分析设计技术、涡轮叶片冷却设计技术及新型铸冷双层壳型高效涡轮冷却叶片设计中的关键技术... 本文简要介绍了中国燃气涡轮研究院在先进涡扇发动机空气系统与零件传热设计技术验证方面的研究情况,内容涉及发动机空气系统设计技术、零件热分析设计技术、涡轮叶片冷却设计技术及新型铸冷双层壳型高效涡轮冷却叶片设计中的关键技术。探讨了空气系统与零件传热设计技术中的设计计算方法、设计软件校核与改进、试验研究与参数测试、以及设计体系建设等问题,通过系统的模型、部件和发动机整机三个层次的试验验证,初步形成了空气系统与零件传热设计体系。 展开更多
关键词 空气系统设计技术 发动机零件热分析设计技术 涡轮冷却叶片设计技术 铸冷双层壳型高效涡轮冷却叶片
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小长径比直孔内的流场实验研究 认领 被引量:4
6
作者 蔡卫军 宋晓伟 +2 位作者 刘高文 许都纯 刘松龄 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期 440-443,共4页
用五孔探针对小长径比、进出口倒角后的直孔内的流场情况进行了详细的测量,着重研究不同速比和雷诺数对孔内流动规律的影响.实验结果表明:速比的变化会显著改变孔内的流场结构,从而影响孔的流量系数;而同一速比下,雷诺数变化的影响则相... 用五孔探针对小长径比、进出口倒角后的直孔内的流场情况进行了详细的测量,着重研究不同速比和雷诺数对孔内流动规律的影响.实验结果表明:速比的变化会显著改变孔内的流场结构,从而影响孔的流量系数;而同一速比下,雷诺数变化的影响则相对较小.在孔壁附近存在着气流的反卷现象,该结果有助于深入了解气膜冷却的内在机理. 展开更多
关键词 流动分布 流量系数 薄膜冷却 速度测量 五孔探针
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旋流杯设计参数对燃烧性能的影响 认领 被引量:2
7
作者 程明 林宏军 李锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2355-2361,共7页
通过三维数值模拟和试验相结合的方法,针对航空发动机主燃烧室开展了火焰筒头部旋流杯设计参数对燃烧室性能影响的研究,其关键设计参数为副旋流器相对进气量和旋流数,关注的燃烧性能包括出口温度场分布、NOx排放量等.结果表明:数值计... 通过三维数值模拟和试验相结合的方法,针对航空发动机主燃烧室开展了火焰筒头部旋流杯设计参数对燃烧室性能影响的研究,其关键设计参数为副旋流器相对进气量和旋流数,关注的燃烧性能包括出口温度场分布、NOx排放量等.结果表明:数值计算获得的规律与试验的结论基本一致.随着副旋流器相对进气量的增加,主燃烧室出口温度场逐渐恶化,而NOx排放量略有降低;副旋流器旋流数偏离基准设计值时,出口温度场恶化,而NOx排放量随旋流数的增加而增加. 展开更多
关键词 旋流杯 相对进气量 旋流数 CFD分析和试验验证 主燃烧室性能
宽高比对矩形喷管外尾焰红外辐射的影响 认领
8
作者 冯云松 杨华 +1 位作者 杨莉 金伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期49-54,共6页
建立了三种不同宽高比矩形喷管的物理模型,采用Fluent6.3软件对三种矩形尾喷管外的三维流场进行了数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据矩形尾喷管外尾焰的特点确立三种矩形尾喷管外尾焰的红外辐射核心计算区域。利用... 建立了三种不同宽高比矩形喷管的物理模型,采用Fluent6.3软件对三种矩形尾喷管外的三维流场进行了数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据矩形尾喷管外尾焰的特点确立三种矩形尾喷管外尾焰的红外辐射核心计算区域。利用基于洛伦兹线型的统计窄带模型,求出尾焰在窄带l的平均吸收系数;然后采用有限体积法(FVM)求解气体介质中辐射传输方程,最后得到了尾焰的红外辐射的光谱特性与三种矩形喷管尾焰在3~5μm波段的总强度分布。结果表明:尾焰辐射在2.7μm和4.3μm处出现两个辐射峰,并且随着矩形喷管宽高比的增加,尾焰的红外辐射强度大大降低。 展开更多
关键词 宽高比 矩形喷管 尾焰 红外辐射 有限体积法
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压电振子激励流场的数值模拟 认领 被引量:2
9
作者 吴宸萱 谭晓茗 张靖周 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1016-1022,共7页
为了得到多个压电振子的相干性和涡系之间相互干涉的流场信息,探索间距和相位差等因素对多个压电振子耦合流场的影响效果,本文对单个与多个压电振子的非定常流场特性进行了数值模拟研究。结果表明,压电振子振动时,流场中出现了速度涡区... 为了得到多个压电振子的相干性和涡系之间相互干涉的流场信息,探索间距和相位差等因素对多个压电振子耦合流场的影响效果,本文对单个与多个压电振子的非定常流场特性进行了数值模拟研究。结果表明,压电振子振动时,流场中出现了速度涡区,单个振子的涡系发展最充分,流场中速度峰值达4m/s,三个振子的垂直方向作用范围最大,但速度峰值只有2.8m/s;振子振幅为A,振子间距在1A~4A,流场掺混效果与振子间距成正比,有1/2相位差时流场掺混效果优于无相位差的情况;多个振子产生的耦合射流效果在适当的间距与相位差下好于单个振子产生的射流。 展开更多
关键词 压电振子 非定常流动 相干性 数值研究
带交错肋结构涡轮叶片复合通道的实验 认领 被引量:6
10
作者 邓宏武 谭艳 +1 位作者 王佳仁 孙纪宁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1931-1937,共7页
采用实验的方法,研究带交错肋结构和纵向隔板的涡轮叶片内冷通道的流动与换热.实验采用相变加热的方法,为模型实验件提供等壁温边界条件,实验在Re=10 000~60 000之间进行.实验模型采用了交错肋结构和扰流柱结构,分别与两种纵向隔板组合... 采用实验的方法,研究带交错肋结构和纵向隔板的涡轮叶片内冷通道的流动与换热.实验采用相变加热的方法,为模型实验件提供等壁温边界条件,实验在Re=10 000~60 000之间进行.实验模型采用了交错肋结构和扰流柱结构,分别与两种纵向隔板组合进行实验,以期望得到综合传热效果最优的组合.实验件的一侧外壁面被分成10个区域以期望了解实验件局部换热情况.实验结果表明:带交错肋结构的通道的换热效果好于带扰流柱结构的通道的换热效果.当Re30 000时,综合传热性能最佳的是带波形隔板加交错肋0612组合结构的通道,当Re30 000时,综合传热性能最佳的是带波形隔板加交错肋0412组合结构的通道. 展开更多
关键词 交错肋 纵向隔板 流动换热 涡轮叶片 流动阻力
铁磁斯特林制冷机的生态学优化性能 认领
11
作者 杨惠山 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期 54-58,共5页
应用有限时间热力学理论,建立铁磁斯特林制冷循环模型,考虑有限速率热传导、回热损失和回热时间等因素,基于铁磁材料的热力学性质,导出铁磁斯特林制冷循环的优化性能,进而研究热阻及回热损失对铁磁斯特林制冷机生态学优化性能的影响,所... 应用有限时间热力学理论,建立铁磁斯特林制冷循环模型,考虑有限速率热传导、回热损失和回热时间等因素,基于铁磁材料的热力学性质,导出铁磁斯特林制冷循环的优化性能,进而研究热阻及回热损失对铁磁斯特林制冷机生态学优化性能的影响,所得结论可为铁磁斯特林制冷机的研制和设计提供理论指导. 展开更多
关键词 斯特林制冷机 生态学优化性能 制冷循环 回热损失 有限时间热力学 热力学性质 热阻 热传导
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高流速时横掠管束的流动阻力特性实验研究 认领
12
作者 那伟 徐国强 +1 位作者 陶智 丁水汀 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期 444-447,共4页
为了在空气流速很高的航空发动机外涵道中使用管式空-空换热器,用实验的方法研究了高流速时考虑压缩效应影响的椭圆管束和圆管束的流动阻力特性,并对二者进行了对比.结果表明:相同几何排列情况下,两种管束的阻力系数随雷诺数的变化趋势... 为了在空气流速很高的航空发动机外涵道中使用管式空-空换热器,用实验的方法研究了高流速时考虑压缩效应影响的椭圆管束和圆管束的流动阻力特性,并对二者进行了对比.结果表明:相同几何排列情况下,两种管束的阻力系数随雷诺数的变化趋势大体相同;但椭圆管束的阻力系数明显低于圆管的阻力系数.在实际使用中应首选椭圆管束结构形式. 展开更多
关键词 航空发动机 管式热交换器 管流 粘性阻力
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不同直径及形状的短扰流柱群的流阻及换热 认领 被引量:24
13
作者 朱惠人 许都纯 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期 246-249,共4页
采用放大的模型对装有五排短扰流柱的涡轮叶片尾缘的冷却通道的流阻特性及通道端壁表面上的局部换热系数进行了测量,重点研究了扰流柱直径及形状的影响.结果表明:(1)扰流柱直径越大,压力损失系数越大.在相同条件下,圆柱形扰流柱排的压... 采用放大的模型对装有五排短扰流柱的涡轮叶片尾缘的冷却通道的流阻特性及通道端壁表面上的局部换热系数进行了测量,重点研究了扰流柱直径及形状的影响.结果表明:(1)扰流柱直径越大,压力损失系数越大.在相同条件下,圆柱形扰流柱排的压力损失系数要大于圆锥形扰流柱排的压力损失系数;(2)圆柱形扰流柱排内的换热强化系数的增长速度比圆锥形扰流柱排要快,而且达到的最大值也较大.扰流柱直径越大,在相同的局部位置处换热强化系数越大;(3)当扰流柱直径增加时,其阻力的上升要比换热的上升快的多.与圆柱形扰流柱相比,锥形扰流柱更有利于增强换热或减小流阻. 展开更多
关键词 直径 形状 短扰流柱群 流阻 换热 航空发动机
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基于示温漆的高压涡轮导向器表面温度测试 认领 被引量:9
14
作者 熊庆荣 石小江 +1 位作者 徐芳 钟明 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2014年第3期44-48,共5页
掌握涡轮导向器温度场测试方法及准确的温度场分布,对于涡轮导向器的设计、改进具有重要的理论价值和实用价值。利用不可逆示温漆,测量了高压涡轮导向器在最大工况下的表面温度。结果表明:喷涂在高压涡轮导向器表面的不可逆示温漆,... 掌握涡轮导向器温度场测试方法及准确的温度场分布,对于涡轮导向器的设计、改进具有重要的理论价值和实用价值。利用不可逆示温漆,测量了高压涡轮导向器在最大工况下的表面温度。结果表明:喷涂在高压涡轮导向器表面的不可逆示温漆,在高温、高压下附着牢靠,等温线清晰;成功录取了整个高压涡轮导向器的表面温度及温度场分布,可为该型发动机高压涡轮导向器的热应力与寿命分析提供数据支撑。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮导向器 表面温度测试 温度场分布 示温漆 等温线
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截锥不同冷却结构对喷管腔体红外抑制的数值研究 认领 被引量:4
15
作者 张勃 吉洪湖 +1 位作者 张宗斌 罗明东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2362-2368,共7页
对发动机喷管高温部件之一的截锥3-5μm波段上红外抑制特征进行了数值研究.在红外辐射信号较强的截锥前端布置气膜缝槽冷却结构和气膜孔冷却结构,将温度较低的外涵气流通过支板引入截锥,有效降低了截锥、支板的壁面温度和红外辐射强... 对发动机喷管高温部件之一的截锥3-5μm波段上红外抑制特征进行了数值研究.在红外辐射信号较强的截锥前端布置气膜缝槽冷却结构和气膜孔冷却结构,将温度较低的外涵气流通过支板引入截锥,有效降低了截锥、支板的壁面温度和红外辐射强度.对两种冷却结构进行比较,结果表明,采用向下气膜缝槽冷却结构能够达到较好的红外抑制效果,但推力损失较大;采用气膜孔冷却结构,喷管红外抑制效果略有减弱,但推力损失较小. 展开更多
关键词 红外抑制 喷管腔体 冷却 截锥 支板
超高温升中心分级燃烧室设计及计算分析 认领 被引量:2
16
作者 高贤智 李锋 郭大鹏 《航空发动机》 2015年第1期9-15,共7页
针对航空发动机高推重比、高温升的需求,提出1种中心分级旋流燃烧室的设计方案。在保证与现有单环腔燃烧室(SAC)进出口尺寸、机匣尺寸限制不变的情况下,对设计模型进行了3维数值模拟,并与现有的单环腔燃烧室数值模拟结果及试验结... 针对航空发动机高推重比、高温升的需求,提出1种中心分级旋流燃烧室的设计方案。在保证与现有单环腔燃烧室(SAC)进出口尺寸、机匣尺寸限制不变的情况下,对设计模型进行了3维数值模拟,并与现有的单环腔燃烧室数值模拟结果及试验结果进行了对比分析。研究结果表明:设计油气比为0.045时,设计中心分级燃烧室温升可达1356K,出口温度分布可达0.137,出口径向温度分布可达0.096;此外,与SAC相比,中心分级燃烧室可获得更低的总压损失,更低的出口温度分布系数以及高工况下可获得更高的燃烧效率;污染排放性能表明,中心分级燃烧室在慢车点CO排放比SAC的稍高,在设计点NOx排放按g/kg燃油计比SAC的低。 展开更多
关键词 超高温升 中心分级燃烧室 单环腔燃烧室 出口温度分布 航空发动机
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新型双层壁隔热屏气膜板内壁面换热特性数值研究 认领 被引量:3
17
作者 魏建生 郭涛 +1 位作者 朱惠人 谢建光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期68-74,共7页
为了研究加入二次倾斜冲击后双层壁隔热屏内通道的流动特征和换热分布,通过数值模拟研究了不同冲击距离和不同中间孔直径下,冲击雷诺数在2500~7500,气膜板内壁面的换热系数分布特征。结果显示:冲击距离越短,高换热区域面积越大,... 为了研究加入二次倾斜冲击后双层壁隔热屏内通道的流动特征和换热分布,通过数值模拟研究了不同冲击距离和不同中间孔直径下,冲击雷诺数在2500~7500,气膜板内壁面的换热系数分布特征。结果显示:冲击距离越短,高换热区域面积越大,平均换热系数越高;冲击距离对气膜孔所在环腔内的二次冲击和旋流之间的相互作用影响较大;中间孔直径越小,平均换热系数越高,气膜孔所在的环腔内二次冲击范围越小,漩涡冲击范围越大。 展开更多
关键词 双层壁 加力燃烧室 隔热屏 内换热 数值计算
圆直管中离散孔超声速气膜冷却实验 认领 被引量:1
18
作者 张佳 孙冰 郑力铭 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期813-818,共6页
以圆直管中的超声速高温燃气为主流,以常温氮气为气膜介质,用实验的方法研究了离散孔超声速气膜冷却规律,主流马赫数为2,射流马赫数分别为1,2,3.结果表明:射流流量是影响离散孔气膜冷却效果的最主要因素,提高吹风比或者增大孔径,都能... 以圆直管中的超声速高温燃气为主流,以常温氮气为气膜介质,用实验的方法研究了离散孔超声速气膜冷却规律,主流马赫数为2,射流马赫数分别为1,2,3.结果表明:射流流量是影响离散孔气膜冷却效果的最主要因素,提高吹风比或者增大孔径,都能显著提高气膜冷却效率;在实验工况下,冷却效率与吹风比和孔径的关系可以总结成实验关联式;射流喉部直径相同、流量相同情况下,射流马赫数对气膜冷却效果影响不大;在气膜孔附近,入射角为30°的射流比切向入射时的冷却效果差,在下流远离气膜孔位置,入射角为30°的射流冷却效果优于切向入射时. 展开更多
关键词 超声速气膜冷却 冷却效率 离散孔 吹风比 马赫数
射流冲击的短通道出流孔流场的数值模拟研究 认领
19
作者 孔满昭 刘海涌 沈天荣 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第11期 141-143,共3页
这里用数值模拟的方法,研究了在错排冲击孔作用下的出流孔的流场结构.并用五孔探针对出流孔内的流场进行了详细的测量,着重研究了不同的雷诺数和不同的通道高径度比(通道高度与射流孔直径之比)对射流孔和通道内流场结构的影响.实验结果... 这里用数值模拟的方法,研究了在错排冲击孔作用下的出流孔的流场结构.并用五孔探针对出流孔内的流场进行了详细的测量,着重研究了不同的雷诺数和不同的通道高径度比(通道高度与射流孔直径之比)对射流孔和通道内流场结构的影响.实验结果表明:出流孔的流场中存在着复杂的漩涡结构;在同一高度下,雷诺数的改变对通道流场的影响很小;通道高度的改变对出流孔的流场有明显影响. 展开更多
关键词 数值模拟 流场结构 冲击冷却 出流孔 五孔探针
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一种二元S弯喷管的红外辐射特性数值研究 认领 被引量:20
20
作者 刘常春 吉洪湖 +1 位作者 李娜 林兰之 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1567-1570,共4页
采用数值计算的方法对一种非常规的二元S弯喷管进行了红外辐射特性分析,并且与二元喷管、轴对称喷管进行了对比。结果表明:在特定方向上,二元s弯喷管能够对喷管内部高温壁面进行有效遮挡,降低其红外辐射强度;同时能够加强内外涵气... 采用数值计算的方法对一种非常规的二元S弯喷管进行了红外辐射特性分析,并且与二元喷管、轴对称喷管进行了对比。结果表明:在特定方向上,二元s弯喷管能够对喷管内部高温壁面进行有效遮挡,降低其红外辐射强度;同时能够加强内外涵气流的掺混,降低燃气流的红外辐射强度。 展开更多
关键词 二元S弯 红外辐射 数值研究
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