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高速摄影技术对水中气泡运动规律的研究 被引量：50
1
作者 张建生 吕青 +2 位作者 孙传东 卢笛 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第10期952-955,共4页
气泡在许多不同过程中起着重要作用 .舰船尾流中的气泡提供了这样一个线索 ,即基于对气泡的特性研究 ,并以此对舰船进行追踪是一种独特的方法 .用高速摄影技术来研究气泡 ,具有直观、低费用的优点 ,配合以半自动胶片判读仪 ,可获得较为... 气泡在许多不同过程中起着重要作用 .舰船尾流中的气泡提供了这样一个线索 ,即基于对气泡的特性研究 ,并以此对舰船进行追踪是一种独特的方法 .用高速摄影技术来研究气泡 ,具有直观、低费用的优点 ,配合以半自动胶片判读仪 ,可获得较为详细的关于气泡的参量 .实验结果表明 ,水中气泡上升速度的大小都在随时间减小 ,气泡的末速度存在一极值 ,它与一定大小的气泡相对应 .文中详细讨论了水中气泡的动力学特征 ,并与高速摄影所得到的气泡图象数据进行了比较 。 展开更多
关键词 高速摄影 气泡 水 运动规律
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近自由面水下爆炸气泡的运动规律研究 被引量：66
2
作者 张阿漫 姚熊亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期339-353,共15页
基于边界积分法建立水下爆炸气泡与自由面耦合数值模型;并开发相应的计算程序,计算值与实验值符合较好.从气泡与自由面相互作用的基本现象入手,运用开发的程序系统地研究了近自由面水下爆炸气泡的动态特性,包括近自由面气泡的环状回弹... 基于边界积分法建立水下爆炸气泡与自由面耦合数值模型;并开发相应的计算程序,计算值与实验值符合较好.从气泡与自由面相互作用的基本现象入手,运用开发的程序系统地研究了近自由面水下爆炸气泡的动态特性,包括近自由面气泡的环状回弹及自由面的水冢现象;研究距离参数、浮力参数以及强度参数等特征参数与自由面Bjerknes效应之间的关系,总结相关规律,近自由面气泡的动态特性与这些特征参数有密切的关系.并在研究过程中,讨论了基于Kelvin-impulse理论的Blake准则的适用范围,并解释了Blake准则的失效的原因.旨在为相关的近自由面水下爆炸气泡动态特性研究提供参考. 展开更多
关键词 气泡 自由面 环状 水冢
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不同环境下气泡脉动特性实验研究 被引量：60
3
作者 张阿漫 王诗平 +1 位作者 白兆宏 黄超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期71-83,共13页
水下爆炸气泡对舰船结构造成严重的毁伤,海上实船爆炸实验是考核水下爆炸气泡对舰船毁伤威力最直接、最有效的方法,然而真实情况的舰船水下爆炸实验难以进行.为此,在已有研究成果的基础上,设计实验电路,利用电容在相对较低的电压下放电... 水下爆炸气泡对舰船结构造成严重的毁伤,海上实船爆炸实验是考核水下爆炸气泡对舰船毁伤威力最直接、最有效的方法,然而真实情况的舰船水下爆炸实验难以进行.为此,在已有研究成果的基础上,设计实验电路,利用电容在相对较低的电压下放电打火产生的电火花气泡来模拟水下爆炸气泡,设计多组实验工况来模拟气泡在不同环境下的运动特性.研究气泡在不同环境下的脉动特性、射流特征,揭示一些特殊的实验现象,总结环境对气泡运动的影响规律. 展开更多
关键词 气泡 脉动 射流 实验 高速摄影 低电压放电
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连铸坯中气泡产生原因分析及判断方法 被引量：46
4
作者 肖寄光 王福明 《宽厚板》 2006年第2期32-36,共5页
本文对连铸坯气泡的成因及特性进行了分析,并提出了识别气泡类型及改善和解决气泡问题的方法。
关键词 连铸坯 气泡 氩气保护
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对液体空化机理的进一步探讨 被引量：26
5
作者 高秋生 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第5期63-67,共5页
针对当前液体空化机理的各种假设所存在的缺陷，应用热力学原理，对气泡核子作了进一步探讨，并得出在平面平衡的条件下，液体内部不可能稳定地存在纯蒸汽泡；在亲水性裂隙中气核是不可能稳定存在的；而在憎水性裂隙中气核是可以稳定存... 针对当前液体空化机理的各种假设所存在的缺陷，应用热力学原理，对气泡核子作了进一步探讨，并得出在平面平衡的条件下，液体内部不可能稳定地存在纯蒸汽泡；在亲水性裂隙中气核是不可能稳定存在的；而在憎水性裂隙中气核是可以稳定存在的．还讨论了影响空化产生及发展的一些因素，在考虑固体表面糙度、水中杂质、含气量等因素后，用一个修正的空化数σ′１ 来作为衡量空化能否发生的依据，更为确切．这些论述，对气核假说的理论作了充实和完善． 展开更多
关键词 空化 气核 蒸汽泡 气泡 空化数 液体
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钢包炉吹氩与夹杂物去除 被引量：39
6
作者 王立涛 薛正良 +1 位作者 张乔英 李正邦 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期34-38,55,共6页
为了掌握钢包炉的冶金功能和去除夹杂物的规律,分析了钢包炉的精炼功能和精炼过程中钢液的流动行为及其对夹杂物去除的影响。探讨了钢包炉吹氩时夹杂物颗粒的去除效率与搅拌功、均匀混合时间、氩气泡直径、夹杂物直径、透气砖数目、吹... 为了掌握钢包炉的冶金功能和去除夹杂物的规律,分析了钢包炉的精炼功能和精炼过程中钢液的流动行为及其对夹杂物去除的影响。探讨了钢包炉吹氩时夹杂物颗粒的去除效率与搅拌功、均匀混合时间、氩气泡直径、夹杂物直径、透气砖数目、吹氩流量及吹氩时间之间的关系,提出了合理的钢包炉底吹氩制度,以满足钢液精炼的要求。 展开更多
关键词 钢包炉 精炼 吹氩 气泡 夹杂物
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气幕减阻研究进展 被引量：27
7
作者 董文才 郭日修 《船舶力学》 EI 1998年第5期73-78,共6页
本文从试验研究、理论探讨及实船开发三个方面，简要地介绍了气幕减阻技术的研究状况，指出这项技术值得大力研究开发，并提出了有待深化研究的问题。
关键词 气幕减阻 气泡 摩擦阻力 平板 滑行艇
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气泡与自由液面相互作用的实验研究 被引量：37
8
作者 张阿漫 王超 +1 位作者 王诗平 程晓达 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期300-312,共13页
气泡在不同边界附近运动时,其运动特性与在自由场中相比会发生很大变化,特别是当气泡在近自由面附近运动时,与自由面发生强烈的耦合作用而产生极其复杂的水面现象.为探究其规律,在前人研究的基础上,采用电火花生成气泡,利用高速摄影系... 气泡在不同边界附近运动时,其运动特性与在自由场中相比会发生很大变化,特别是当气泡在近自由面附近运动时,与自由面发生强烈的耦合作用而产生极其复杂的水面现象.为探究其规律,在前人研究的基础上,采用电火花生成气泡,利用高速摄影系统对气泡与自由液面的相互作用进行了实验观察和研究.通过对大量实验数据的分析和整理,总结了自由液面的存在对气泡最大半径、脉动周期、射流时间以及射流宽度的影响,并初步拟合了放电电压与气泡最大半径的关系.对不同水冢现象的具体过程进行了分类和详细的描述,得出了发生不同水冢现象的决定因素,同时统计得到相同初始条件下水柱最大高度随无量纲距离的变化规律,为气泡与自由液面相互作用的研究提供了参考. 展开更多
关键词 气泡 自由面 实验 水冢
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水下爆炸与舰船毁伤研究进展 被引量：37
9
作者 张阿漫 王诗平 +2 位作者 彭玉祥 明付仁 刘云龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期1-13,共13页
水下爆炸可对舰船等水中结构造成严重毁伤,严重危及舰船的生命力和作战能力,是学术和工程界研究的难点问题之一。水下爆炸载荷包括冲击波和气泡,其对水中结构造成不同模式的毁伤。长期以来,研究人员在水下爆炸载荷及其对水中结构的毁伤... 水下爆炸可对舰船等水中结构造成严重毁伤,严重危及舰船的生命力和作战能力,是学术和工程界研究的难点问题之一。水下爆炸载荷包括冲击波和气泡,其对水中结构造成不同模式的毁伤。长期以来,研究人员在水下爆炸载荷及其对水中结构的毁伤方面均进行了大量的研究工作,取得了巨大进展和重要研究成果。但是由于该问题的难度和复杂性,迄今仍存在许多艰涩的力学难题有待攻克和解决。因此,从理论研究、数值模拟和实验研究等方面综述水下爆炸载荷及其对舰船毁伤的研究进展,并在此基础上提出未来需要进一步展开的研究工作,旨在为水下爆炸与舰船毁伤、水下爆炸威力等相关研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击波 气泡 舰船结构 结构毁伤
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富氧底吹熔炼炉内气液两相流动的数值模拟 被引量：36
10
作者 张振扬 陈卓 +4 位作者 闫红杰 刘方侃 刘柳 崔志祥 申殿邦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1826-1834,共9页
以某公司的富氧底吹熔池熔炼炉为原型,运用数值模拟的方法对炉内氧气铜锍两相流动进行三维瞬态模拟,研究炉内气泡主要参数、气含率分布规律、氧枪出口附近压力变化以及液面波动情况。并借助于高速摄像仪设备,对水模型实验中气泡形成、... 以某公司的富氧底吹熔池熔炼炉为原型,运用数值模拟的方法对炉内氧气铜锍两相流动进行三维瞬态模拟,研究炉内气泡主要参数、气含率分布规律、氧枪出口附近压力变化以及液面波动情况。并借助于高速摄像仪设备,对水模型实验中气泡形成、合并、变形及破碎过程进行研究,所得结果与模拟结果进行比较。结果表明:所建立的数学模型是合理的。氧气铜锍两相流动模拟结果表明,炉内气泡形成时间为0.12~0.25 s,生成频率为4~5 Hz,其短轴大小集中在3.5d^6.5d(d为氧枪直径尺寸);气泡停留时间为0.2~0.4 s,其在熔池内的平均上浮速度约为4 m/s;7°和22°氧枪出口气泡后座现象出现的平均频率分别为5 Hz和7 Hz,作用时间为0.06 s;高效反应区存在于熔池上部区域;气相搅动液相所形成的表面重力波在沉淀区传播的过程中,波幅衰减很快,当波传播到出渣口附近时,液面趋于静止。 展开更多
关键词 两相流 气泡 数值模拟 底吹炉
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金属熔体中气泡形核的理论分析 被引量：33
11
作者 张华伟 李言祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期4864-4871,共8页
引入界面接触角,考虑表面张力对气泡形貌的影响,以熔体中均质形核、夹杂物的平表面上异质形核和圆锥形凹坑内异质形核三种典型模型对气泡形核机理进行理论研究.研究发现,三种形核模型下具有相等的微米量级的气泡临界形核半径,并随气压... 引入界面接触角,考虑表面张力对气泡形貌的影响,以熔体中均质形核、夹杂物的平表面上异质形核和圆锥形凹坑内异质形核三种典型模型对气泡形核机理进行理论研究.研究发现,三种形核模型下具有相等的微米量级的气泡临界形核半径,并随气压的增大而减小.结果表明,用以制备藕状规则多孔金属的Gasar工艺中能够形成的最小气孔的直径为微米量级(0.1—1.0MPa气压).在圆锥形凹坑内异质形核时存在最佳圆锥顶角(对应最小气泡体积),其值与气压无关,只随接触角的增大而增大.在接触角处于90°—180°范围内,最佳圆锥顶角下圆锥形凹坑内气泡异质形核最容易. 展开更多
关键词 气泡 形核 多孔金属 Gasar
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新型蔬菜清洗机的研制 被引量：33
12
作者 杨红兵 丁为民 +2 位作者 陈坤杰 李毅念 王平会 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期92-96,共5页
分析了超声波和气泡作为蔬菜清洗动力的机理。设计制造了以超声波和气泡为清洗动力的蔬菜清洗试验机。以试验机为基础进行蔬菜清洗正交试验,确定了适合蔬菜清洗的工艺参数:超声波功率450W、气泡强度25m3/h、清洗时间4min。以此试验参数... 分析了超声波和气泡作为蔬菜清洗动力的机理。设计制造了以超声波和气泡为清洗动力的蔬菜清洗试验机。以试验机为基础进行蔬菜清洗正交试验,确定了适合蔬菜清洗的工艺参数:超声波功率450W、气泡强度25m3/h、清洗时间4min。以此试验参数为依据研制了蔬菜清洗机。试验表明,该清洗机每小时清洗叶类蔬菜120kg以上,其洗净率大于95%,破损率小于2%;每小时清洗根茎类蔬菜240kg以上,其洗净率大于90%,破损率小于1%。 展开更多
关键词 蔬菜 清洗机械 工艺参数 超声波 气泡
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水库淡水冰的晶体和气泡及密度特征分析 被引量：32
13
作者 李志军 贾青 +1 位作者 黄文峰 李长玉 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期1333-1338,共6页
对黑龙江红旗泡水库的淡水冰生消过程实施现场观测。分别在冰快速生长期、稳定生长期和融冰期取样,观测其冰晶体、冰内气泡形态及尺寸,并测试冰表观密度,获得了3个冰阶段冰样由表至底的冰晶类型、晶体等效直径、冰内气泡宏观形态、气泡... 对黑龙江红旗泡水库的淡水冰生消过程实施现场观测。分别在冰快速生长期、稳定生长期和融冰期取样,观测其冰晶体、冰内气泡形态及尺寸,并测试冰表观密度,获得了3个冰阶段冰样由表至底的冰晶类型、晶体等效直径、冰内气泡宏观形态、气泡尺寸及百分含量和冰密度。结果表明,冰上层为粒状晶体,中下层为柱状晶体,平均粒径随冰深度增加而增大,但冰晶体不随时间变化;冰生长时冰内上层气泡呈球体,百分含量较高,中下层呈圆柱体,百分含量较低;伴随冰的生长和消融,冰内气泡的尺寸和百分含量呈"变化"势态,而冰密度随冰内气泡百分含量的增加而降低。 展开更多
关键词 冰 观测 晶体 气泡 密度
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水下爆炸气泡与复杂弹塑性结构的相互作用研究 被引量：32
14
作者 张阿漫 姚熊亮 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期81-92,共12页
计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸... 计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸气泡载荷作用下船体的弹塑性响应,从船体结构典型单元上的应力时历曲线可以看出,在气泡坍塌时出现应力峰值,证实了气泡坍塌压力及射流引起的压力对舰船等结构造成严重毁伤.从气泡与舰船的相互作用中可以看出,舰船低阶垂向振型被激起,在气泡作用下呈鞭状运动,同时舰船随着气泡的膨胀和收缩作升沉运动,通过本文的分析得到了适合于工程应用的规律及结论. 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡 环状 射流 弹塑性 舰船
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颗粒气泡的匹配关系对细粒锡石浮选的影响 被引量：33
15
作者 覃文庆 王佩佩 +3 位作者 任浏祎 魏茜 彭志兵 谷艳玲 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期420-424,438,共6页
针对细粒锡石难以分选的问题,采用改进的Hallimond管对不同粒级细粒锡石的浮选行为进行研究,并采用电解H2浮选和高速摄影仪研究颗粒与气泡间的匹配关系.在确定捕收剂用量和pH值的条件下,对颗粒粒度、电解条件(如阴极孔径、电流强度等)... 针对细粒锡石难以分选的问题,采用改进的Hallimond管对不同粒级细粒锡石的浮选行为进行研究,并采用电解H2浮选和高速摄影仪研究颗粒与气泡间的匹配关系.在确定捕收剂用量和pH值的条件下,对颗粒粒度、电解条件(如阴极孔径、电流强度等)对锡石浮选回收率的影响进行了探索,考察了气泡大小变化及分布规律,探索了颗粒与气泡间相互作用.结果表明,颗粒粒度、阴极孔径、电流强度均对浮选回收率有很大影响;颗粒与气泡间有一个最佳匹配范围,在这个范围内,颗粒气泡捕集概率最大,浮选回收率较高.当pH约为4.5,MOS用量为100mg/L时,锡石矿物浮选效果较好. 展开更多
关键词 细粒锡石 气泡 电解浮选 高速摄影仪
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流化床密相区流动特性的数值模拟 被引量：15
16
作者 徐祥 向文国 秦成虎 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期131-133,共3页
流化床内气固两相流动一直是实验研究和数值模拟的热点。基于Eulerian双流体模型,本文建立了流化床内的气固两相流动模型,采用FLUENT软件对流化床密相区两相流动特性、床内气泡的产生运动和爆裂等特性进行了数值模拟。模型中,将颗粒相... 流化床内气固两相流动一直是实验研究和数值模拟的热点。基于Eulerian双流体模型,本文建立了流化床内的气固两相流动模型,采用FLUENT软件对流化床密相区两相流动特性、床内气泡的产生运动和爆裂等特性进行了数值模拟。模型中,将颗粒相看作是连续介质,建立与气相相同形式的数学模型;采用了离散介质动力理论,引入颗粒温度来描述固相粘性应力,并用气固曳力进行气固两相耦合。模拟得到了气泡产生、运动和爆裂的变化过程,与实验结果相一致。采用不同的曳力模型对流化床稠密两相流动进行了模拟,与Kuipers实验对比,结果表明采用Gidaspow曳力模型描述流化床稠密两相流动特性更准确。 展开更多
关键词 Eulerian模型 气固两相流 气泡 流化床
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微通道内气液两相流行为研究进展 被引量：25
17
作者 马友光 付涛涛 朱春英 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1068-1074,共7页
综述了微通道内的气液两相流行为及传质特性。在微通道内流型一般分为泡状流、弹状流、环状流和弹状-环状流,没有分层流。气液传质效率比常规尺度中的提高了2～3个数量级。讨论了气泡对气液两相流的影响及其生成、生长和聚并规律。介绍... 综述了微通道内的气液两相流行为及传质特性。在微通道内流型一般分为泡状流、弹状流、环状流和弹状-环状流,没有分层流。气液传质效率比常规尺度中的提高了2～3个数量级。讨论了气泡对气液两相流的影响及其生成、生长和聚并规律。介绍了微通道内气液两相流的计算机模拟结果。从实验、理论和数值模拟3个方面对微通道内气液两相流的研究和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 微通道 气液两相流 流型 气泡 传质
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静止水下气泡运动特性的测试与分析 被引量：31
18
作者 徐炯 王彤 +2 位作者 杨波 谷传纲 王焕然 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2008年第6期709-714,共6页
该文用高速摄影对稳定状态静止水下气泡生成和运动形态进行分析,详细讨论了气泡的动力理论特性。运用数字图像处理技术,对高速摄影图片的像素进行灰度归一化处理及二进制转化,通过对气泡质心运动的跟踪来获得其运动特性,并对所得数据进... 该文用高速摄影对稳定状态静止水下气泡生成和运动形态进行分析,详细讨论了气泡的动力理论特性。运用数字图像处理技术,对高速摄影图片的像素进行灰度归一化处理及二进制转化,通过对气泡质心运动的跟踪来获得其运动特性,并对所得数据进行编程处理分析,得到气泡运动轨迹。同时,结合Stokes和卡门涡理论分析,得到稳定状态下不同尺寸单个气泡的速度变化规律,运动轨迹规律等各种运动特性,并将实验结果与理论进行比较分析来判断其可行性。对稳定状态下的气泡研究可以为更深入的研究有扰动下的气泡复杂性提供基础和依据。 展开更多
关键词 气泡 速度 高速摄影 卡门涡
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颗粒群研究:多相流多尺度数值模拟的基础 被引量：29
19
作者 毛在砂 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期645-659,共15页
用两流体模型及颗粒轨道模型数值模拟过程工程设备中的多相流,都需要表达浓度较高的分散相和连续相间的作用力的本构方程.本工作综述了多相流中颗粒受力研究的现状和尚待解决的问题.对单个颗粒(包括流体颗粒)在静止和运动流体中的受力... 用两流体模型及颗粒轨道模型数值模拟过程工程设备中的多相流,都需要表达浓度较高的分散相和连续相间的作用力的本构方程.本工作综述了多相流中颗粒受力研究的现状和尚待解决的问题.对单个颗粒(包括流体颗粒)在静止和运动流体中的受力情况的研究结果比较丰富,但对颗粒群的研究则很不充分.对颗粒受的曳力研究较多,但还缺乏可信的计算升力、非稳态力等的公式.因此颗粒群的研究成为多相流准确多尺度数值模拟的关键.开发能处理整体和局部均存在非均匀性的多相流的高效算法也是有待克服的困难. 展开更多
关键词 颗粒 液滴 气泡 颗粒群 相问作用力 多相流 数值模拟 颗粒聚团
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含气量对混凝土抗冻性能的影响 被引量：17
20
作者 宋拥军 《中国三峡建设》 1999年第11期45-47,共3页
引气剂掺入混凝土后，除影响抗压强度外，对其它性能无不良影响。只要引气量合适，普通混凝土均能获得较高的抗冻性能。
关键词 含气量 气泡 强度 抗冻性能 混凝土 建筑物
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