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全球首次海洋天然气水合物固态流化试采工程参数优化设计 被引量：74
1
作者 周守为 赵金洲 +5 位作者 李清平 陈伟 周建良 魏纳 郭平 孙万通 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1-14,共14页
我国南海的天然气水合物(以下简称水合物)90%以上都属于非成岩矿体,常规方法难以开采。周守为院士创新性提出了高效开发该类水合物矿体的革命性技术之一——固态流化法,并在中国南海神狐海域依托国内自主知识产权的技术、装备和工艺等,... 我国南海的天然气水合物(以下简称水合物)90%以上都属于非成岩矿体,常规方法难以开采。周守为院士创新性提出了高效开发该类水合物矿体的革命性技术之一——固态流化法,并在中国南海神狐海域依托国内自主知识产权的技术、装备和工艺等,成功试采了该类水合物。在流化试采过程中,井底射流破碎水合物矿体至细小颗粒并随钻井液向上返出,含水合物固相颗粒在温度升高、压力降低至受施工参数影响的、区别于常规静态相平衡曲线的动态相平衡状态时发生分解,使得环空液固流动变为复杂气液固多相流动,井控安全要求极高,需要对施工参数优化设计。为此,基于目标区块工程地质特征并结合复杂井筒多相流动分析,对该工程参数进行优化设计,建立了复杂介质井筒多相流动、温度、压力以及水合物相平衡、分解理论模型和数值计算方法,通过数值仿真、软件仿真以及实验验证,对不同施工参数下的流化试采井筒多相流动进行了分析,形成了海洋天然气水合物流化试采现场工程参数优化设计方法及方案:井底射流流化井段直径不宜过大,应适当提高钻井液排量、密度、施加井口回压,以保证安全携岩和降低井控风险。该基础理论研究成果为现场施工以及试采产能的提升提供了重要技术保障。 展开更多
关键词 海洋 天然气水合物 非成岩 固态流化 试采 射流破碎 井筒多相流 工程参数 数值仿真 优化设计 中国 南海神狐海域
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多相流过程参数检测技术综述 被引量：53
2
作者 谭超 董峰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期1923-1932,共10页
多相流是现代流程工业及其相关科研领域内常见的控制与研究对象,对其过程参数的检测是工业生产与科学研究中的一个研究热点问题.本文针对工业过程中的多相流过程参数检测问题,介绍了多相流的特点及其过程参数,并分类介绍了多相流过程参... 多相流是现代流程工业及其相关科研领域内常见的控制与研究对象,对其过程参数的检测是工业生产与科学研究中的一个研究热点问题.本文针对工业过程中的多相流过程参数检测问题,介绍了多相流的特点及其过程参数,并分类介绍了多相流过程参数检测方法,重点讨论了检测的难点及其未来发展趋势,为更好地解决复杂工业过程多参数检测问题提供方法基础和借鉴. 展开更多
关键词 工业过程参数 检测技术 多相流 流型识别 流量测量 含率估计
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油气集输管道内腐蚀及内防腐技术 被引量：48
3
作者 崔斌 臧国军 赵锐 《石油化工设计》 CAS 2007年第1期51-54,共4页
油气开采和集输过程中,金属管道内壁普遍发生腐蚀,多相流恶劣工况下还会发生使涂层及缓蚀剂失效。针对现场油气水输送中所经常遇到的多相流工况,对金属管道腐蚀的特点及腐蚀机理进行了探讨,并介绍了几种效果较好的内防腐技术。
关键词 油气管道 内腐蚀 多相流 内防腐技术
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弹塑性变形油藏中多相渗流的数值模拟 被引量：22
4
作者 冉启全 顾小芸 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第1期24-31,共8页
基于流固耦合力学理论，建立了弹塑性变形油藏中多相渗流的数学模型，该模型考虑了渗流与变形的耦合作用，以及注采交变载荷作用下油藏多孔介质的弹塑性变形特征；
关键词 弹塑性变形 多相渗流 数值模拟 油藏
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泵站内部流动分析方法研究进展 被引量：47
5
作者 王福军 唐学林 +3 位作者 陈鑫 肖若富 姚志峰 杨魏 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期47-61,71,共16页
泵站是调水、供水、灌溉和排水系统重要基础设施,其水力性能直接影响系统的安全性、稳定性和工程效益。泵站内部流动分析涉及泵站、流体动力学和数值理论等多个学科,分析方法已由传统的一维半经验半理论阶段发展到了基于计算流体动力学... 泵站是调水、供水、灌溉和排水系统重要基础设施,其水力性能直接影响系统的安全性、稳定性和工程效益。泵站内部流动分析涉及泵站、流体动力学和数值理论等多个学科,分析方法已由传统的一维半经验半理论阶段发展到了基于计算流体动力学的现代三维黏性阶段。本文综述了泵站内部流动分析过程中涉及的湍流模型、几何模型、网格模型、数值离散模型和解算模型,阐述了研究泵站进水池表面旋涡、泥沙与空化特性、水力激振特性、水力瞬变特性及水力设计的基本方法和过程,总结了泵站流动分析方法方面的最新研究成果,展望了未来发展趋势及主要研究课题。 展开更多
关键词 泵站 水力性能 计算流体动力学 多相流 数值方法
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相关流量测量技术发展 被引量：27
6
作者 赵鑫 金宁德 王化祥 《化工自动化及仪表》 EI CAS 2005年第1期1-6,共6页
首先回顾了自上世纪 60年代以来国内外相关流量测量技术的发展历程,总结了相关流量测量理论、传感器设计、相关器设计、流速测量模型等方面的主要研究成果,介绍了基于运动波理论的多相流相关流量测量技术新近研究进展,最后论述了相关流... 首先回顾了自上世纪 60年代以来国内外相关流量测量技术的发展历程,总结了相关流量测量理论、传感器设计、相关器设计、流速测量模型等方面的主要研究成果,介绍了基于运动波理论的多相流相关流量测量技术新近研究进展,最后论述了相关流量测量技术的未来发展方向。 展开更多
关键词 多相流 传感器 相关器 相关速度模型 流量检测
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高压水射流的CFD仿真及分析 被引量：36
7
作者 陈春 聂松林 +1 位作者 吴正江 李壮云 《机床与液压》 北大核心 2006年第2期103-105,共3页
利用计算流体动力学(CFD)的方法对高压水射流进行了多相流的数值模拟,侧重研究在稳态湍流下的两相流和三相流条件下的水射流的动态特性,比较分析了淹没射流与非淹没射流下磨料水射流与纯水射流的区别,并对可视化的图形图像和计算结果进... 利用计算流体动力学(CFD)的方法对高压水射流进行了多相流的数值模拟,侧重研究在稳态湍流下的两相流和三相流条件下的水射流的动态特性,比较分析了淹没射流与非淹没射流下磨料水射流与纯水射流的区别,并对可视化的图形图像和计算结果进行了分析研究,结果表明,非淹没条件下磨料水射流是高压水切割工具的有效形式。 展开更多
关键词 高压水射流 多相流 淹没流与非淹没流 数值模拟
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含水合物沉积物多相渗流特性研究进展 被引量：42
8
作者 蔡建超 夏宇轩 +1 位作者 徐赛 田海涛 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期208-223,共16页
天然气水合物作为一种储量大、无污染的清洁能源近些年受到了广泛关注.近20年来,中国进行了较大范围的陆海域天然气水合物储层勘探与储量预测.2017年,中国地质调查局牵头对南海神狐海域的天然气水合物进行了基于降压渗流原理的试验性开... 天然气水合物作为一种储量大、无污染的清洁能源近些年受到了广泛关注.近20年来,中国进行了较大范围的陆海域天然气水合物储层勘探与储量预测.2017年,中国地质调查局牵头对南海神狐海域的天然气水合物进行了基于降压渗流原理的试验性开采.国内外已进行的水合物试采工程面临着气体产量低、出砂较多等问题,其最主要的原因之一是开发过程中沉积物内复杂多相渗流机理尚不明晰.本文综述了平行毛细管模型、Kozeny模型等广泛应用于天然气水合物开发渗流分析的理论模型,对比分析了水合物开发多尺度渗流过程模拟方法,简述了国内外含水合物沉积物渗透率测试、渗流过程中沉积物物性演变以及水合物开采室内模拟等方面的渗流实验进展,总结了矿场尺度的天然气水合物储层开采过程中产气数值模拟手段,展望了多相渗流模型、储层原位含水合物样品室内测试及结构与物性演化、矿场尺度数值模拟与水平井压裂技术等应用研究的未来方向与挑战. 展开更多
关键词 天然气水合物 渗流模型 多相流 开发模拟
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试井理论发展的新方向——数值试井 被引量：28
9
作者 刘立明 陈钦雷 《油气井测试》 2001年第1期78-82,共5页
对于复杂形状、多变的非均质油藏 ,以及多相流试井问题 ,尚无公认可行的解决办法 ,用数值试井的方法可望得到很好的解决。文中提出了数值试井研究的五个主要内容 ,即参数拟合方法、数值模拟的精度控制、网格剖分技术、与常规试井方法的... 对于复杂形状、多变的非均质油藏 ,以及多相流试井问题 ,尚无公认可行的解决办法 ,用数值试井的方法可望得到很好的解决。文中提出了数值试井研究的五个主要内容 ,即参数拟合方法、数值模拟的精度控制、网格剖分技术、与常规试井方法的结合、如何拓宽试井解释的范畴。指出了试井理论发展的新方向。 展开更多
关键词 非均位油藏 试井 数值模拟 多相流 黑油模型 拟合 网格
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层析成像技术在多相流检测中的应用 被引量：19
10
作者 黄志尧 金宁德 李海青 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期394-405,共12页
介绍了流动层析成像技术的一般概念。综述了Ｘ射线、γ射线、中子射线、超声波和电容等５大类流动层析成像技术的发展现状。最后论述了该项技术的发展趋势和工业应用前景。
关键词 层析成像 流动成像 多相流检测 成像 CT
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关于二相流、多相流、多流体模型和非牛顿流等概念的探讨 被引量：17
11
作者 刘大有 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1994年第1期66-74,共9页
本文分析了单相流、二相流和多相流等概念上的差异，也分析了单流体模型、双流体模型和多流体模型等概念上的差异，指出前面三种概念是按流动介质的客观物理构成划分的，而后者是按主观采用的研究方法划分的．目前这些概念在使用中存在... 本文分析了单相流、二相流和多相流等概念上的差异，也分析了单流体模型、双流体模型和多流体模型等概念上的差异，指出前面三种概念是按流动介质的客观物理构成划分的，而后者是按主观采用的研究方法划分的．目前这些概念在使用中存在一些混乱，如二相流与多相流，多相流与多流体模型等．本文还研究了扩散模型、非牛顿流模型和颗粒流模型等，指出前两种模型在分类上属于单流体模型，分析了非牛顿流模型、扩散模型和双（多）流体模型的特点和应用范围，最后，以泥石流为例讨论了以上概念的应用． 展开更多
关键词 二相流动 多相流动 流体力学
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低渗油藏的两相相对渗透率计算方法 被引量：32
12
作者 宋付权 刘慈群 《西安石油学院学报（自然科学版）》 CAS 2000年第1期10-12,20,共4页
在考虑启动压力梯度的影响，以质量守恒方程为基础，得到了低渗油藏中计算水、油两相相对渗透率的方法，编制了相应的应用软件，并给出了两个实例进行应用说明．新方法与原有的ＪＢＮ 方法类似，主要区别是：在注入能力公式中加入启动... 在考虑启动压力梯度的影响，以质量守恒方程为基础，得到了低渗油藏中计算水、油两相相对渗透率的方法，编制了相应的应用软件，并给出了两个实例进行应用说明．新方法与原有的ＪＢＮ 方法类似，主要区别是：在注入能力公式中加入启动压力梯度的影响，可以看作为ＪＢＮ 方法的推广．分析表明：①以束缚水饱和度下的油相渗透率为基准渗透率时，启动压力梯度不影响油相的相对渗透率，只影响水相的相对渗透率；②油相启动压力梯度增大时，油相相渗曲线不变，水相相对渗透率减小；③由于水相的启动压力梯度远小于油相，因此水相启动压力梯度的影响可以忽略不计． 展开更多
关键词 低渗透油藏 启动压力梯度 相对渗透率 多相流
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井筒多相管流压力梯度计算新方法 被引量：23
13
作者 廖锐全 汪崎生 张柏年 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 1998年第1期59-63,共5页
在充分研究前人成果的基础上，提出了一种新的预测井筒中气液同时向上流动时的压力梯度计算方法。该方法将多相管流分为４个流区，计算每一流区下的压力梯度。用吐哈、江汉等５个油田１１４口井的实测数据对新方法及其他８种常用的方法... 在充分研究前人成果的基础上，提出了一种新的预测井筒中气液同时向上流动时的压力梯度计算方法。该方法将多相管流分为４个流区，计算每一流区下的压力梯度。用吐哈、江汉等５个油田１１４口井的实测数据对新方法及其他８种常用的方法进行了对比验证，结果表明，在油气比较小的情况下，Ｂｅｇｇｓ－Ｂｒｉｌ修正法、Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ－Ｂｒｉｌ法、Ｈａｓａｎ法、Ｏｒｋｉｓｚｅｗｓｋｉ法、Ｈａｇｅｄｏｒｎ－Ｂｒｏｗｎ法、Ａｚｉｚ法等常用方法以及新方法的计算误差都不大；但在油气比较大的情况下，新方法具有最小的绝对平均误差（５．６５％）和标准偏差（６．６１％）。 展开更多
关键词 多相管流 压力梯度 计算方法 机械采油
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近期多相流基础理论研究综述 被引量：14
14
作者 林宗虎 王栋 +1 位作者 王树众 林益 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期881-885,共5页
近年来 ,国际上对多相流的研究兴趣在持续增长 .为了进一步促进多相流研究工作的开展 ,对近 6年来国内外在多相流基础理论方面的主要研究进行了综述 .内容主要涉及到多相流流型、流型图、压力降、截面含气率、截面含液率、特种管件内的... 近年来 ,国际上对多相流的研究兴趣在持续增长 .为了进一步促进多相流研究工作的开展 ,对近 6年来国内外在多相流基础理论方面的主要研究进行了综述 .内容主要涉及到多相流流型、流型图、压力降、截面含气率、截面含液率、特种管件内的多相流、液汽、喷汽及数值计算等 .附有参考文献 5 0篇 . 展开更多
关键词 多相流 基础理论 流型 压力降 截面含气率 截面含液率
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螺旋轴流式多相泵的设计与实验研究 被引量：28
15
作者 李清平 薛敦松 +1 位作者 朱宏武 李宗芳 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期84-87,共4页
本文借鉴单相泵和压缩机中相关部件的结构形式和设计方法,兼顾避免泵内相态分离过程的发生和多相增压两 个方面的要求,针对泵内多相流动的特点,提出螺旋轴流式多相泵样机及其主要过流部件的基本结构形式和设计方法,给 出了主要设计参数... 本文借鉴单相泵和压缩机中相关部件的结构形式和设计方法,兼顾避免泵内相态分离过程的发生和多相增压两 个方面的要求,针对泵内多相流动的特点,提出螺旋轴流式多相泵样机及其主要过流部件的基本结构形式和设计方法,给 出了主要设计参数的选取原则和范围,并给出目前样机实验研究结果,为进一步的开发研制奠定了工作基础。 展开更多
关键词 多相泵 多相流动 设计方法 实验研究
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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
16
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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掺稀采油在塔河油田的应用研究 被引量：28
17
作者 杨亚东 杨兆中 +2 位作者 甘振维 蒋海 曾夏茂 《西南石油学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期53-55,64,共4页
塔河油田是中石化在西部的主产油田,该区块具有超深、超稠等特点。针对塔河油田超深层稠油油藏的特点,在对稠油特性及深井举升工艺研究基础上,结合室内掺稀降粘评价,利用多相管流计算方法分析深井稠油掺稀降粘优化设计模型,对掺稀降粘... 塔河油田是中石化在西部的主产油田,该区块具有超深、超稠等特点。针对塔河油田超深层稠油油藏的特点,在对稠油特性及深井举升工艺研究基础上,结合室内掺稀降粘评价,利用多相管流计算方法分析深井稠油掺稀降粘优化设计模型,对掺稀降粘工艺在塔河油田的应用在理论上进行了深入分析和评价。现场运用表明,掺稀降粘工艺是一种适合塔河油田超深层稠油开采的主要采油工艺和增产措施。 展开更多
关键词 稠油 采油工艺 掺稀降粘 多相流 塔河油田
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板坯连铸结晶器电磁制动和吹氩过程的多相流动现象 被引量：30
18
作者 于海岐 朱苗勇 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期619-625,共7页
利用数值模拟方法研究了高拉速连铸结晶器内电磁制动和吹氩耦合作用下的磁场、钢液流场和夹杂物行为,分析了电磁制动和吹氩量等不同工艺参数对结晶器内的钢液流动和夹杂物去除的影响规律.结果表明:电磁制动可明显减缓钢液流速(尤其是弯... 利用数值模拟方法研究了高拉速连铸结晶器内电磁制动和吹氩耦合作用下的磁场、钢液流场和夹杂物行为,分析了电磁制动和吹氩量等不同工艺参数对结晶器内的钢液流动和夹杂物去除的影响规律.结果表明:电磁制动可明显减缓钢液流速(尤其是弯月面附近速度),但不利于小粒径夹杂物的上浮,5—50μm的夹杂物上浮率由无电磁制动且不吹氩时的6.7%降低到3.3%;吹氩可增加整个上回流区钢液的向上运动趋势,粒径50μm以下的夹杂物颗粒上浮率提高到8.9%;吹氩量增加使自由液面附近产生较强的漩流区,且容易产生二次涡流,直接影响液面波动情况和卷渣的发生;电磁制动和吹氩双重作用则有利于夹杂物上浮,5—50μm小粒径夹杂物去除率可达12.2%,其被凝固坯壳的捕获率可降低到64.4%. 展开更多
关键词 高拉速连铸 多相流动 电磁制动 数值模拟
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深水天然气水合物及其管道输送技术 被引量：31
19
作者 李长俊 黄婷 贾文龙 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期2449-2462,共14页
深水天然气水合物是具有广阔应用前景的非常规天然气资源.开采出的深水天然气水合物通过管道输送是实现水合物资源开发、利用的关键环节.输送过程中,管道内的压力、温度会不断发生变化,使得管道内出现伴随水合物生长或分解的复杂气液固... 深水天然气水合物是具有广阔应用前景的非常规天然气资源.开采出的深水天然气水合物通过管道输送是实现水合物资源开发、利用的关键环节.输送过程中,管道内的压力、温度会不断发生变化,使得管道内出现伴随水合物生长或分解的复杂气液固三相流动.本文介绍了天然气水合物资源分布情况和开采方式,综述了近年来天然气水合物生长、分解动力学和含水合物颗粒的气液固多相流动方面的研究进展,分析了深水天然气水合物输送管道的安全性.指出未来在深水水合物输送方面应坚持实验与理论相结合的研究手段,着重开展以下三个方面的研究内容:第一是考虑管流作用下天然气、水、水合物三相界面之间的传热传质特点,以及气液流速、流型对传热传质的影响,建立多组分气体水合物生长、分解动力学模型;第二是综合考虑水合物颗粒的微观受力和流体对固相的携带能力,分析水合物颗粒的聚集特征、流动特性以及在管道中的沉积规律;第三是考虑水合物颗粒的生长、分解与管道内流速、流型和压降之间的耦合作用,建立伴随水合物颗粒生长、分解、聚集、沉积的气液固多相管输模型,定量描述水合物颗粒的发展过程和三相流动规律,为深水天然气水合物输送管道的设计、运行和管理提供理论与技术支撑. 展开更多
关键词 天然气水合物 动力学 多相流 安全性 管道输送
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多相混输管道水合物生成及其浆液输送 被引量：29
20
作者 宫敬 史博会 吕晓方 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期163-167,180,共6页
根据经典的理论研究,依托良好的实验条件,对多相混输管道水合物生成及其浆液输送规律进行研究。结果表明:综合结晶本征动力学传热与传质所建立的水合物壳双向生长模型能有效预测油水乳状液下水合物生成过程中的气体消耗量;在高压水合物... 根据经典的理论研究,依托良好的实验条件,对多相混输管道水合物生成及其浆液输送规律进行研究。结果表明:综合结晶本征动力学传热与传质所建立的水合物壳双向生长模型能有效预测油水乳状液下水合物生成过程中的气体消耗量;在高压水合物生成实验环道上,借助FBRM(颗粒粒度分析仪)和PVM(颗粒录影显微仪)设备可探究水合物生成过程中颗粒/液滴的分布规律;考虑到多相混输管道水合物浆液的输送安全性,流动须满足'最低安全流量'的要求;在高压水合物生成实验环道上,可直观研究不同含水率下天然气-水合物浆液的流型特点。 展开更多
关键词 天然气水合物 生成动力学模型 多相流动 浆液输送 流型
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