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基于涡轮式气体流量传感器的用力呼气容量计算方法 被引量:4
1
作者 王辰硕 何光强 +5 位作者 李玥琪 赵荣建 陈贤祥 杜利东 赵湛 方震 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2396-2401,共6页
涡轮式气体流量传感器在用力肺功能测试中用于记录人体呼气信号,由于旋转惯性,对于相同用力呼气容量(FVC)值,测量结果因呼出气体流量而异,且差异值通常不可接受。针对该问题,该文通过在传统稳态涡轮流量计算模型的基础上引入速度惩罚项... 涡轮式气体流量传感器在用力肺功能测试中用于记录人体呼气信号,由于旋转惯性,对于相同用力呼气容量(FVC)值,测量结果因呼出气体流量而异,且差异值通常不可接受。针对该问题,该文通过在传统稳态涡轮流量计算模型的基础上引入速度惩罚项,构建一种FVC速度惩罚模型,与此同时,提出使用过幅降采样涡轮旋转周数算法,二者结合,提高了FVC测试结果的可接受性。利用国际通用的标准3 L定标桶,模拟真实用力肺功能测试过程,对算法的有效性进行验证。实验结果表明:所提方法能够有效降低前述差异,在一定程度上满足美国胸科协会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)所提出的用力肺功能测试可接受标准和准确度要求。 展开更多
关键词 用力肺功能测试 涡轮传感器 呼气信号处理 用力呼气容量 慢性阻塞性肺病
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基于单片机的涡轮流量检测仪设计 被引量:2
2
作者 徐晓光 潘伟 徐康 《工业控制计算机》 2008年第8期64-65,共2页
详细介绍了以AT89C51为核心具有RS-485通信接口的流量检测仪设计。流体经过涡轮传感器产生脉冲信号,由于信号的电位漂移现象严重,首先对脉冲信号进行整形处理,然后通过单片机对脉冲计数并转换为流量,最后送显示单元显示。检测仪的设计... 详细介绍了以AT89C51为核心具有RS-485通信接口的流量检测仪设计。流体经过涡轮传感器产生脉冲信号,由于信号的电位漂移现象严重,首先对脉冲信号进行整形处理,然后通过单片机对脉冲计数并转换为流量,最后送显示单元显示。检测仪的设计结构合理,运行稳定可靠,同时具有RS-485通信接口,适合应用于远程分布式应用系统的流量检测。 展开更多
关键词 AT89C51 RS-485 涡轮传感器
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基于流量差法内燃机车随车油耗仪 被引量:1
3
作者 张涛 王军 李刚 《电子测量技术》 2003年第6期21-22,共2页
文中介绍一专用于火车机车燃油消耗计量的仪器——内燃机车随车油耗仪,采用涡轮传感器测量流量,并用差值法对燃油消耗量进行积算。针对如何提高系统的测量精度,提出温度——体积误差修正方法。
关键词 流量差法 内燃机车 油耗仪 涡轮传感器 体积误差修正
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垂直管径内油水两相流流型与涡轮传感器间特性实验研究
4
作者 王鹏程 《石油仪器》 2014年第5期67-70,10,共4页
涡轮传感器作为流量计被广泛应用在测井仪器中,油水两相流流动对涡轮传感器测量的影响以及涡轮传感器对油水两相流流动特性的影响对产出剖面测井作用很大。通过垂直小管径实验装置中涡轮传感器在油水两相中响应频率的测量及PCI信息采集... 涡轮传感器作为流量计被广泛应用在测井仪器中,油水两相流流动对涡轮传感器测量的影响以及涡轮传感器对油水两相流流动特性的影响对产出剖面测井作用很大。通过垂直小管径实验装置中涡轮传感器在油水两相中响应频率的测量及PCI信息采集系统对涡轮响应频率信号进行分析。利用高速摄像的方法在涡轮传感器上下两端进行拍摄,记录并分析油水两相流流动特性。结果表明,涡轮传感器在油水两相流中的转动受流型影响很小,但油水两相流动特性受涡轮传感器影响较大。油水总流量10 m3/d时,涡轮传感器对流体流动特性影响最小。油水总流量小于10 m3/d时,涡轮传感器对油滴的聚集效果大于打散效果,过涡轮传感器后油滴粒径变大,数量变少;油水总流量大于10 m3/d时,涡轮传感器对油滴的打散效果大于聚集效果,油滴粒径变小,数量较多。据此,更直观地分析仪器通道内涡轮传感器对油水两相流流动特性的影响,为测井新仪器的制造与优化提供有利的依据。 展开更多
关键词 垂直上升管 涡轮传感器 油水两相流 流动特性 高速摄像
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采用流场分析提高涡轮流量传感器性能的研究 被引量:17
5
作者 郭素娜 张涛 +1 位作者 孙立军 杨文量 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2473-2478,共6页
以10 mm口径液体涡轮流量传感器为研究对象,经过对传感器内部流场进行分析,提出通过减小靠近叶片顶端的叶片受力面积,提高传感器测量性能的方法。从对特性曲线的分析出发,结合传感器数学模型,提出了一种利用不同流量点的仪表系数平方差... 以10 mm口径液体涡轮流量传感器为研究对象,经过对传感器内部流场进行分析,提出通过减小靠近叶片顶端的叶片受力面积,提高传感器测量性能的方法。从对特性曲线的分析出发,结合传感器数学模型,提出了一种利用不同流量点的仪表系数平方差Δ(K^2)评价传感器性能的方法。在此基础上,结合CFD仿真和传感器样机实验测试,研究了不同叶轮叶片形状参数对传感器性能的影响。实验结果表明:改变叶轮叶片形状能有效提高传感器的测量性能,切角参数为0.25时,传感器性能最优;此方法同样适用于其他口径涡轮流量传感器结构的优化。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 流场分析 性能评价方法 参数优化
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涡轮流量传感器在旋转来流中的特性研究 被引量:12
6
作者 应启戛 陈光富 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期508-510,共3页
本文对涡轮流量传感器在旋转来流中的特性进行了理论和实验研究。利用涡轮流量传感器的数学模型 ,给出了涡轮转速、仪表常数与来流旋转角之间的理论关系式。计算了来流旋转强度及上游直管段长度变化时 ,仪表常数的变化情况。设计了能获... 本文对涡轮流量传感器在旋转来流中的特性进行了理论和实验研究。利用涡轮流量传感器的数学模型 ,给出了涡轮转速、仪表常数与来流旋转角之间的理论关系式。计算了来流旋转强度及上游直管段长度变化时 ,仪表常数的变化情况。设计了能获得不同来流旋转强度的旋转发生器 ,并获得了大量的实验数据。实验结果与理论计算值在较大的流量范围内甚为吻合。 展开更多
关键词 旋转来流 涡轮流量传感器 仪表常数 特性研究
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流速/温度共采的光纤布拉格光栅涡轮流速传感器 被引量:16
7
作者 蒋善超 隋青美 +2 位作者 王静 王正方 叶青霖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2611-2616,共6页
为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算... 为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算得到其流速检测灵敏度为2.91·10-2 m/(s·Hz-1)。为测试传感器的性能,搭建了传感器测试系统,并选取光纤动态解调仪解调的光纤光栅中心波长动态信号作为试验原始数据。应用快速傅里叶变换(FFT)法分析试验数据,得到传感器流速的检测下限为0.541 7m/s,检测灵敏度为2.57·10-2 m/(s·Hz-1),检测精度为25mm/s,略小于理论计算值,其主要原因在于圆管内流体的流速并非均匀分布的匀速运动,管道内壁对流体具有一定的黏滞力。应用经验模式分解分析原始数据获取其趋势项信号,得到该传感器的温度灵敏度为10.6pm/℃,检测精度为0.5℃。 展开更多
关键词 光纤传感 涡轮流速传感器 光纤光栅 流速温度共采 光纤动态解调 经验模式分解
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液体涡轮流量传感器叶轮几何参数定量优化方法 被引量:14
8
作者 孙立军 周兆英 张涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期493-498,共6页
以降低传感器特性受被测液体粘度变化的影响为目的,提出了液体涡轮流量传感器叶轮的多参数定量优化方法。该优化方法以叶片顶端间隙与管道半径之比、轮毂半径与叶片顶端半径之比、叶片均方根平均半径位置的叶片安装角、叶片顶端的叶栅... 以降低传感器特性受被测液体粘度变化的影响为目的,提出了液体涡轮流量传感器叶轮的多参数定量优化方法。该优化方法以叶片顶端间隙与管道半径之比、轮毂半径与叶片顶端半径之比、叶片均方根平均半径位置的叶片安装角、叶片顶端的叶栅实度为传感器叶轮的几何特征参数;传感器用同一仪表系数测量高粘度和低粘度2种液体,以线性度误差最大值为目标函数;以约束条件下n维极值的复形调优法为优化算法。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 叶轮 几何参数 定量优化方法
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内燃机车随车油耗仪的研究 被引量:9
9
作者 张涛 孙立军 +1 位作者 王军 李刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期152-156,共5页
内燃机车随车油耗仪分别用涡轮流量传感器和数字集成温度传感器DS18B2 0 ,测量柴油机进、回油管道的燃油流量和温度 ,并用智能流量积算仪完成流量测量的修正、耗油量的计算和存储等功能。从提高油耗仪测量精度的角度出发 ,对系统测量精... 内燃机车随车油耗仪分别用涡轮流量传感器和数字集成温度传感器DS18B2 0 ,测量柴油机进、回油管道的燃油流量和温度 ,并用智能流量积算仪完成流量测量的修正、耗油量的计算和存储等功能。从提高油耗仪测量精度的角度出发 ,对系统测量精度进行了分析 ,并重点介绍了提高涡轮流量传感器测量精度的措施。对智能流量积算仪的硬件、软件以及系统的抗振动和抗干扰措施进行了介绍。随车运行结果表明 ,油耗仪的测量精度达到± 1. 5 %。 展开更多
关键词 内燃机车 油耗仪 涡轮流量传感器 智能流量积算仪 DS18B20 集成温度传感器 测量精度 抗干扰措施 燃油流量 回油管道 流量测量 运行结果 柴油机 耗油量 抗振动 系统 硬件 软件
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涡轮流量传感器特性的试验研究 被引量:5
10
作者 孙立军 张涛 李刚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期184-188,共5页
在高精度的粘度、流量可调整的柴油流量试验装置和水流量试验装置上,对涡轮流量传感器特性曲线进行了试验研究。发现在不同的传感器个体中和不同特性的被测介质情况下,传感器特性曲线在小流量时均具有“锯齿”形变化,其变化幅度达到... 在高精度的粘度、流量可调整的柴油流量试验装置和水流量试验装置上,对涡轮流量传感器特性曲线进行了试验研究。发现在不同的传感器个体中和不同特性的被测介质情况下,传感器特性曲线在小流量时均具有“锯齿”形变化,其变化幅度达到±0.5%以上;“锯齿”形特性曲线出现第二个峰值所对应的管道Re,随被测流体特性和传感器的不同而不同。对此现象进行了分析,并对涡轮流量传感器的叶轮进行了受力分析。流体流经叶轮时形成边界层流动。边界层流动型态发生转换时,流体对叶轮的旋转力矩会突然增加,可能是出现“锯齿”形变化的原因。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 特性曲线 边界层 流动型态 转换
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多变量非线性规划算法下涡轮传感器的优化 被引量:7
11
作者 贾云飞 王振 蒋伟伟 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2009年第5期70-73,78,共5页
通过对建立的数学模型求解优化了涡轮流量传感器的结构参数,减小了传感器仪表系数的线性度误差。利用叶轮的四个结构参数建立了单相流条件下涡轮流量传感器的数学模型,以仪表系数的线性度误差为约束方程,采用多变量非线性规划算法对模... 通过对建立的数学模型求解优化了涡轮流量传感器的结构参数,减小了传感器仪表系数的线性度误差。利用叶轮的四个结构参数建立了单相流条件下涡轮流量传感器的数学模型,以仪表系数的线性度误差为约束方程,采用多变量非线性规划算法对模型求解来获取优化后的结构参数值。以50 mm和25 mm口径的涡轮流量传感器为优化对象,在水流量装置上进行了实流实验。结果表明,优化后两种口径的涡轮流量传感器的线性度误差分别降低了38.48%和43.59%,表明了理论优化分析的有效性。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 结构参数 线性度误差 单相流
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涡轮流量传感器内部流场数值模拟中湍流模型比较 被引量:6
12
作者 王振 张涛 郑丹丹 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1447-1452,共6页
为了能够采用非实流标定方法来准确预测涡轮流量传感器的仪表系数以及获得传感器内部流场流动情况,分别应用S-A、标准k-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε以及标准k-ω5种湍流模型,对涡轮流量传感器内部流场进行三维数值模拟,并将应用各湍流... 为了能够采用非实流标定方法来准确预测涡轮流量传感器的仪表系数以及获得传感器内部流场流动情况,分别应用S-A、标准k-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε以及标准k-ω5种湍流模型,对涡轮流量传感器内部流场进行三维数值模拟,并将应用各湍流模型得到的仿真仪表系数与实流标定值进行对比和分析.对比结果表明,相比其他4种模型,标准k-ω模型可以更准确地预测涡轮流量传感器的仪表系数,其平均仪表系数与实流标定的仪表系数的相对误差为2.023%.因此,标准k-ω模型更适合应用于涡轮流量传感器内部流场的仿真与仪表系数的预测. 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 湍流模型 流场 仪表系数
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对涡轮流量传感器的仿真研究 被引量:7
13
作者 郑丹丹 张涛 《自动化与仪表》 2005年第S1期29-33,共5页
涡轮流量计在测量仪表中是一种非常重要的仪表。因其测量精度高、重复性好、体积小、重量轻而得到广泛的应用。但随着其测量流体粘度的增大,测量的线性度变差,对仪表系数产生很大的影响。以往的研究大多是理论分析、实验,而本文则是利... 涡轮流量计在测量仪表中是一种非常重要的仪表。因其测量精度高、重复性好、体积小、重量轻而得到广泛的应用。但随着其测量流体粘度的增大,测量的线性度变差,对仪表系数产生很大的影响。以往的研究大多是理论分析、实验,而本文则是利用了近些年兴起的数值仿真技术来对涡轮传感器内部的速度场、压力场进行仿真,提出了对涡轮前后导流件叶片形状、叶轮叶片形状、叶轮顶隙大小的改进意见。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 粘度 仪表系数 数值仿真
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流量计算机对天然气计量准确度的影响 被引量:5
14
作者 段慧明 徐瑞丰 《中国计量》 2006年第3期73-74,共2页
关键词 天然气计量系统 流量计算机 计量准确度 涡轮流量传感器 温度变送器 工作原理 压力变送器 计算机组成 在线色谱仪 差压变送器
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燃油流量高精度计量的研究 被引量:5
15
作者 孙立军 张涛 李刚 《计量学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期235-240,共6页
分析了涡轮流量传感器的工作原理。研究了由于燃油的温度变化引起的传感器本身尺寸变化、燃油密度变化给计量精度带来的影响。在温度、压力可调整的燃油实验装置上对传感器进行了实验研究。发现可以用线性公式来描述质量仪表系数随温度... 分析了涡轮流量传感器的工作原理。研究了由于燃油的温度变化引起的传感器本身尺寸变化、燃油密度变化给计量精度带来的影响。在温度、压力可调整的燃油实验装置上对传感器进行了实验研究。发现可以用线性公式来描述质量仪表系数随温度变化的规律;质量仪表系数的绝对变化量、相对变化量可近似为恒定值。提出了两种温度补偿方法,可分别得到优于0.2%和优于0.25%的质量流量计量精度。 展开更多
关键词 计量学 质量流量 高精度计量 温度补偿 涡轮流量传感器
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基于电磁法高含水油井产液剖面测井仪现场应用 被引量:5
16
作者 王延军 成志伟 +3 位作者 张玉辉 刘艳玲 张自成 刘兴斌 《测井技术》 CAS CSCD 2017年第4期433-437,共5页
介绍基于电磁法的高含水油井产液剖面测井仪器,通过模拟井油水两相流动态实验评价仪器的流量测量范围及精度。分析该仪器在聚合物驱以及三元复合驱产出井的现场应用实例。该仪器工作稳定可靠,故障率低,可以提供可信的油水两相流产液剖... 介绍基于电磁法的高含水油井产液剖面测井仪器,通过模拟井油水两相流动态实验评价仪器的流量测量范围及精度。分析该仪器在聚合物驱以及三元复合驱产出井的现场应用实例。该仪器工作稳定可靠,故障率低,可以提供可信的油水两相流产液剖面测量数据;电磁流量传感器相对涡轮流量传感器在测量通道内无可动部件及阻流元件,在涡轮易卡死油井和三元复合驱高黏度油井中具有明显的应用优势,提高了测井成功率。 展开更多
关键词 生产测井 产液剖面 电磁流量传感器 涡轮流量传感器 油水两相流
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安装方式及干扰磁场对流量计准确计量的影响 被引量:4
17
作者 郭凯新 《中国设备工程》 2020年第23期109-111,共3页
流量计是工业测量中的重要仪表之一。随着工业的发展,对流量计的测量精度和性能的要求越来越高。介质的温度、管道材质、安装位置、介质的流速范围、电磁场的干扰等都会影响流量计的测量精度,如何保障流量计在测量时的精确计量则是重中... 流量计是工业测量中的重要仪表之一。随着工业的发展,对流量计的测量精度和性能的要求越来越高。介质的温度、管道材质、安装位置、介质的流速范围、电磁场的干扰等都会影响流量计的测量精度,如何保障流量计在测量时的精确计量则是重中之重。本文主要介绍了涡轮流量传感器、电磁流量计、超声波流量计的合理安装以及在应用过程中避免磁场干扰的影响,从而确保流量计的精准计量。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 电磁流量计 超声波流量计
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Blade Shape Optimization of Liquid Turbine Flow Sensor 被引量:3
18
作者 郭素娜 张涛 +2 位作者 孙立军 杨振 杨文量 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2016年第2期144-150,共7页
Based on the characteristic curve analysis, the method using D(K^2) square difference of meter factor at different flow rates was developed to evaluate the performance of turbine flow sensor in this study. Then accord... Based on the characteristic curve analysis, the method using D(K^2) square difference of meter factor at different flow rates was developed to evaluate the performance of turbine flow sensor in this study. Then according to the distribution of entrance velocity, it was supposed that reducing the blade area near the tip could decrease the linearity error of a sensor. Therefore, the influence of different blade shape parameters on the performance of the sensor was investigated by combining computational fluid dynamics(CFD)simulation with experimental test. The experimental results showed that, for the liquid turbine flow sensor with a diameter of 10 mm, the linearity error was smallest, and the performance of sensor was optimal when blade shape parameter equaled 0.25. 展开更多
关键词 turbine flow sensor performance evaluation method parameter optimization mathematical model CFD simulation
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涡轮流量传感器在呼吸机上的应用 被引量:3
19
作者 吴耀宇 刘冬敏 《自动化仪表》 CAS 2008年第7期57-59,共3页
采用涡轮式流量传感器对呼吸机潮气量进行测量时,往往存在误差较大的问题。在介绍了呼吸机涡轮流量传感器的工作原理、结构及特点的基础上,讨论分析了涡轮流量传感器的流量特性。指出此种流量传感器由于自身结构特点从而会产生反应"... 采用涡轮式流量传感器对呼吸机潮气量进行测量时,往往存在误差较大的问题。在介绍了呼吸机涡轮流量传感器的工作原理、结构及特点的基础上,讨论分析了涡轮流量传感器的流量特性。指出此种流量传感器由于自身结构特点从而会产生反应"滞后性"。通过分析呼吸机典型流量特性曲线,提出了提高呼吸机吸入潮气量测量精度的方法,得出通过脉冲计数补偿和分段标定流量传感器容量系数的方法可以提高潮气量测量精度,并在产品研制中得到了很好的验证。 展开更多
关键词 涡轮流量传感器 呼吸机 潮气量 容量系数 标定 补偿
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涡轮流量传感器油耗测量及流阻特性实验分析 被引量:2
20
作者 尹川 李晓琳 郭政波 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第10期78-83,共6页
发动机油耗测量采用涡轮流量传感器切断油管安装测量,通过液体流动带动叶轮旋转的速度大小反映流体流速。由于某些部位的燃油管路直径小,催动叶轮转动会减小供油压力,影响发动机供油速率,严重时会阻滞发动机油管造成飞行质量事故。该文... 发动机油耗测量采用涡轮流量传感器切断油管安装测量,通过液体流动带动叶轮旋转的速度大小反映流体流速。由于某些部位的燃油管路直径小,催动叶轮转动会减小供油压力,影响发动机供油速率,严重时会阻滞发动机油管造成飞行质量事故。该文首先引入计算双转子燃油流量的关键参数K因子,并结合上下游转子频率和流量之间的关系,得出涡轮流量传感器油耗测量原理及其流阻特性计算方法;再以其研究结果为基础,搭建流阻特性实验测试平台,合理设计不同流量给定值的实验点,并分析燃油管道转接点前后压力值、实际管道压差以及实际流量响应曲线,得到影响流阻系数各因素之间的作用规律,为加装在小口径燃油管路的流量传感器选择提供指导。 展开更多
关键词 发动机油耗 涡轮流量传感器 流阻特性
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