新型管柱式气液旋流分离器 被引量：34

1

作者 曹学文 林宗虎 +1 位作者 黄庆宣 寇杰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期71-75,共5页

管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离 ,与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点 ,是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的... 管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离 ,与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点 ,是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的基础上 ,建立了预测分离性能的机理模型 ,该模型包括了入口分离模型、漩涡模型、气泡及液滴轨迹模型 ;依据机理模型 ,提出了管柱式旋流分离器工艺设计技术指标和工艺设计步骤 ;计算示例显示分离机理模型是合理的 ,适于工程设计。 展开更多

关键词 管柱式 气液旋流分离器 两相流动 分离机理 模型

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基于相似分析和人工神经网络的管柱式气液旋流分离器压降预测模型 被引量：2

2

作者 王亚安 陈建义 +3 位作者 贾中会 岳题 杨洋 韩明珊 《中国海洋平台》 2019年第4期78-86,共9页

为了全面预测管柱式气液旋流分离器的分离性能,对其气液相流动现象进行相似分析,获得表征气液相流动的关键相似准数。在此基础上,结合大量试验数据,运用MATLAB神经网络工具箱,建立3层BP神经网络模型。通过输入表征结构参数、操作参数和... 为了全面预测管柱式气液旋流分离器的分离性能,对其气液相流动现象进行相似分析,获得表征气液相流动的关键相似准数。在此基础上,结合大量试验数据,运用MATLAB神经网络工具箱,建立3层BP神经网络模型。通过输入表征结构参数、操作参数和液相物性参数的相似准数,模拟输出溢流压降。结果表明,将相似准数作为参数对神经网络进行训练可提高神经网络的泛化能力,其预测值与试验值吻合良好,平均误差小于15%。将相似理论与人工神经网络相结合是预测管柱式气液旋流分离器分离性能的有效方法。 展开更多

关键词 管柱式气液旋流分离器 相似理论 人工神经网络 压降预测

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底流口直径对管柱式气液分离器流动与分离特性影响研究

3

作者 林纬 邱心缘 +5 位作者 汪威 向晋 姚晨 郑小涛 徐建民 喻九阳 《武汉工程大学学报》 CAS 2024年第6期681-686,共6页

为提高管柱式气液分离器(GLCC)的分离效率,在经典气液分离器基础结构上改变GLCC的结构参数以及工况,并采用Fluent软件,基于欧拉多相流模型和Multi-Fluid VOF模型,通过自定义函数对分离器内流场进行数值模拟,监控底流口液相质量流率,分... 为提高管柱式气液分离器(GLCC)的分离效率,在经典气液分离器基础结构上改变GLCC的结构参数以及工况,并采用Fluent软件,基于欧拉多相流模型和Multi-Fluid VOF模型,通过自定义函数对分离器内流场进行数值模拟,监控底流口液相质量流率,分析在不同入口气液相流量和底流口直径下GLCC分离效率的变化规律。研究结果表明:减小底流口直径有利于提升GLCC的分离效率,其中底流口直径为18 mm时分离效率较高,且都在80%以上;底流口液相质量流率的振荡具有周期性变化且不同底流口直径的气液两相流型的周期性流动行为与底流口液相质量流率变化密切相关,因此可以通过监测底流口液相质量流率实现对GLCC中气液两相流态的动态捕捉,进而提高GLCC分离效率。 展开更多

关键词 管柱式气液分离器 Multi-fluid VOF模型 底流口直径 气液两相流 流型

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级联式气-液旋流分离器流动特性数值研究 被引量：2

4

作者 耿坤 孙治谦 +2 位作者 李腾 孙铭泽 王振波 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-204,共12页

为探究级联式气-液旋流分离器流场特性,了解短路流这一特殊流型对其性能影响,采用雷诺应力模型和离散颗粒模型对气、液两相流动特征进行数值模拟,通过Q准则对涡流特征进行识别。研究结果表明,级联式气-液旋流分离器一级旋流管内流动特... 为探究级联式气-液旋流分离器流场特性,了解短路流这一特殊流型对其性能影响,采用雷诺应力模型和离散颗粒模型对气、液两相流动特征进行数值模拟,通过Q准则对涡流特征进行识别。研究结果表明,级联式气-液旋流分离器一级旋流管内流动特性与传统旋流分离器相似,增加二级旋流管使级联式气-液旋流分离器内形成了大量的局部二次涡流。当入口气速为7 m/s时,级联式气-液旋流分离器中一级旋流区内短路流流量高达入口流量的70.28%;增设二级旋流管对改善分离器性能具有重要作用,两级分离后级联式气-液旋流分离器对直径6μm以上的液滴能够实现完全分离。本研究为气-液旋流分离器的结构开发和级联式气-液旋流分离器的应用提供了思路和基础数据。 展开更多

关键词 级联式气-液旋流分离器 流动特性 Q准则 短路流

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新型管柱式旋流气液分离器的设计与应用 被引量：14

5

作者 曹学文 林宗虎 +2 位作者 黄庆宣 寇杰 王胜利 《油气田地面工程》 北大核心 2001年第6期41-43,共3页

管柱式旋流气液分离器是依靠旋流离心力来实现气液分离的。建立了旋流分离模型 ,依据分离模型开发了管柱式旋流分离器的设计模拟软件。管柱式旋流分离器与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、节省投资的优点 。

关键词 管柱式旋流气液分离器 设计 应用 凝析气 气液分离

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轴流式气液旋流分离器分离性能试验研究 被引量：16

6

作者 任相军 王振波 金有海 《石油化工设备》 CAS 2009年第3期16-20,共5页

操作参数和结构参数对轴流式气液旋流分离器的分离性能具有较大影响,试验考察了体积流量、入口含液质量浓度以及柱段长度等参数对分离器分离性能的影响,找出了其影响规律和特点,并进行了初步的理论分析。研究结果为该类型气液旋流分离... 操作参数和结构参数对轴流式气液旋流分离器的分离性能具有较大影响,试验考察了体积流量、入口含液质量浓度以及柱段长度等参数对分离器分离性能的影响,找出了其影响规律和特点,并进行了初步的理论分析。研究结果为该类型气液旋流分离器的优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 旋流分离器 气液分离 分离效率 压降 研究

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轴流式气液旋流分离器分离效率计算及验证 被引量：8

7

作者 王振波 任相军 +1 位作者 马艺 金有海 《石油化工设备》 CAS 2010年第6期4-6,共3页

分离效率是轴流式气液旋流分离器的主要性能指标之一。在分析轴流式气液旋流分离器内液滴运动受力情况的基础上,对其分离效率计算公式进行了推导,并借助于试验结果对理论公式进行了修正,修正后的半经验公式计算值与试验值吻合较好。

关键词 旋流分离器 气液分离 效率 计算

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新型柱式气液旋流分离器数值计算 被引量：18

8

作者 李成兵 熊琎 《石油矿场机械》 2011年第2期34-37,共4页

应用CFD技术对新型柱式气-液旋流分离器内气、液2相的分离过程进行了数值计算。结果表明:气、液2相介质由斜切入口进入柱式旋流器后,在离心力、重力和浮力的共同作用下呈螺旋运动,并迅速发生分层和分离;在旋流器的轴平面上,密度场、气... 应用CFD技术对新型柱式气-液旋流分离器内气、液2相的分离过程进行了数值计算。结果表明:气、液2相介质由斜切入口进入柱式旋流器后,在离心力、重力和浮力的共同作用下呈螺旋运动,并迅速发生分层和分离;在旋流器的轴平面上,密度场、气相和液相的体积分数分布都存在一个"U"形过渡区;该分离器能有效脱除天然气中的液相成分。 展开更多

关键词 柱式气液旋流分离器 气液2相 CFD 螺旋运动 分离效果

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柱式气液旋流分离器结构优化的数值模拟研究 被引量：1

9

作者 钟荣强 胡甜 赵毅 《天然气技术与经济》 2017年第4期26-29,50,共5页

伴随着油田的进一步开采,井内的气液有效分离变得越来越重要。柱式气液旋流分离器由于结构简单和制作成本低而在油田很受欢迎。一个典型气液旋流分离器被用于数值模拟计算。基于混合物模型下的三维湍流模型被用来描述分离器内混合物流... 伴随着油田的进一步开采,井内的气液有效分离变得越来越重要。柱式气液旋流分离器由于结构简单和制作成本低而在油田很受欢迎。一个典型气液旋流分离器被用于数值模拟计算。基于混合物模型下的三维湍流模型被用来描述分离器内混合物流动情况。通过数值模拟,分析了不同参数下(分离器长度、出口直径等)的气液分离效率。随着分离器长度增加,气液分离效率降低;随着出口直径的增大,气液分离效率先提高后降低。矩形入口形状比圆形入口形状更适合旋流分离器,气液分离效率从66.45%提高到79.04%。最后,最佳几何结构被提出,在最佳结构下气液分离效率为86.15%。 展开更多

关键词 柱式气液旋流分离器 混合物模型 分离效率 最佳几何结构

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轴流式气液旋流分离器压降计算 被引量：11

10

作者 柳玉晖 任相军 +1 位作者 王振波 金有海 《石油化工设备》 CAS 2010年第1期10-13,共4页

压降是轴流式气液旋流分离器的重要技术指标和操作指标,要求旋流分离器的压降较小以尽可能减少能量消耗。分析了旋流分离器压降产生的原因并且利用实验数据回归出了轴流式气液旋流分离器压力损失系数的计算模型,得到的压降计算值与实验... 压降是轴流式气液旋流分离器的重要技术指标和操作指标,要求旋流分离器的压降较小以尽可能减少能量消耗。分析了旋流分离器压降产生的原因并且利用实验数据回归出了轴流式气液旋流分离器压力损失系数的计算模型,得到的压降计算值与实验值的平均相对误差在9.27%左右,两者吻合性较好。 展开更多

关键词 旋流分离器 气液分离 压降 计算

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深海管柱式气液分离器结构优化模拟研究 被引量：8

11

作者 许如敏 陈建义 +3 位作者 王婉琳 许承炜 仇晨 李清平 《中国海洋平台》 2016年第2期55-61,共7页

针对深水的管柱式气液分离器(GLCC),基于CFD方法优化了其主要结构尺寸,确定了最佳入口位置、最优入口角度和最适宜的筒体长径比等。针对优化结构,进一步考察了操作液位对GLCC分离性能的影响。通过研究发现:在较低入口速度时,操作液位对... 针对深水的管柱式气液分离器(GLCC),基于CFD方法优化了其主要结构尺寸,确定了最佳入口位置、最优入口角度和最适宜的筒体长径比等。针对优化结构,进一步考察了操作液位对GLCC分离性能的影响。通过研究发现:在较低入口速度时,操作液位对分离效率影响不大;而当入口速度较高时,操作液位对分离效率有很大影响且存在最优液位值。当入口油相体积含量较低时,较低的液位对分离更有利;而当入口油相体积含量大于6%、液位在h=500mm^700mm时,均能保持较高的分离效率。 展开更多

关键词 管柱式气液分离器 结构优化 分离效率 液位 数值模拟

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管柱式气-液分离器溢流压力降计算模型 被引量：2

12

作者 王亚安 陈建义 +3 位作者 叶松 岳题 杨洋 韩明珊 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-99,共12页

溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-... 溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-液相操作参数及物性参数,建立了GLCC溢流压力降的半理论-半经验模型。该模型首次将GLCC溢流压力降分为3部分,即入口(Ⅰ区)损失、筒体(Ⅱ区)损失及出口(Ⅲ区)损失;并且在筒体损失的计算中,考虑了不同气、液相流型的分布及液滴携带因素对压力降的影响。该模型既可用于计算气-液两相溢流压力降,也可计算单气相溢流压力降。将该模型计算值与实验测量值进行对比,其相对误差在25%以内,说明该模型精度较高,建模方法可行。 展开更多

关键词 管柱式气-液分离器(GLCC) 气-液两相流 压力降 模型

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深海管柱式气液分离器液相分离效率测量与分析 被引量：5

13

作者 许承炜 陈建义 +2 位作者 董腾 贾中会 张西兆 《中国海洋平台》 2018年第4期59-65,共7页

采用2种筒体入口结构(0#,1#),以空气和水为介质对管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclones,GLCC)液相分离效率进行试验研究。结果表明:GLCC的效率变化可划分为2个区域:无液滴带出区和液滴带出区。分析认为引入表示气相、液相... 采用2种筒体入口结构(0#,1#),以空气和水为介质对管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclones,GLCC)液相分离效率进行试验研究。结果表明:GLCC的效率变化可划分为2个区域:无液滴带出区和液滴带出区。分析认为引入表示气相、液相流量变化关系的组合准数S有助于反映分离效率的变化规律。将效率等价为气相出口管液滴携带率,建立GLCC液滴携带曲线分区模型,包含携带初始区、线性带出区、旋流过渡区和稳定带出区。采用双曲正切函数得到0#入口结构液滴携带曲线关联式,相应的效率误差在1%以内。利用1#入口结构试验数据对该方法进行验证,相应的效率误差在1.5%以内,说明该方法对GLCC效率问题适用性较好,满足工程设计需求。 展开更多

关键词 管柱式气液分离器 气液两相流 测量 模型 公式化

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液相物性对双入口管柱式气液分离器液膜流型的影响 被引量：1

14

作者 李子青 陈建义 +3 位作者 张丁于 周宇航 马红莹 李森 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期162-172,共11页

管柱式气液分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,液相介质物性对其两相流型及分离性能有显著影响。分别以水、甘油溶液和T55导热油为液相介质,空气为气相介质,采用高速摄像机对直径74 mm的双入口GLCC倾斜入口管的气液流型和... 管柱式气液分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,液相介质物性对其两相流型及分离性能有显著影响。分别以水、甘油溶液和T55导热油为液相介质,空气为气相介质,采用高速摄像机对直径74 mm的双入口GLCC倾斜入口管的气液流型和上部筒体的液膜流型进行了高帧率可视化研究,发现:倾斜入口管内气液流型为分层流、环状流;上部筒体内液膜流型为旋环流、过渡流、搅混流与鳞状流,进一步分析了液相介质物性对气液流型及液膜流型的影响机理。结果表明:液相黏度越大,倾斜入口管内分层流越稳定,预分离效果越佳;上方次入口内环状流侧壁液膜厚度越薄,上部筒体内搅混液膜越容易被向上携带;同时,液膜的稳定性越差,旋环流越易发展为搅混液膜甚至鳞状流,越易导致气相携液现象(LCO)发生。引入无量纲气、液相特征参数,得到了旋环流与搅混流的流型转变判别式,可间接表征不同液相介质双入口GLCC液膜流型与分离性能的关系,对确定GLCC最优工况区间具有指导意义。 展开更多

关键词 管柱式气液分离器 气液两相流 气相携液 液相物性 液膜流型 分离性能

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超声速旋流分离器内气液两相流流动特性 被引量：9

15

作者 文闯 曹学文 +2 位作者 杨燕 张静 杨涛 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期129-133,共5页

采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值方法对超声速旋流分离器内部复杂的气液两相流场进行数值计算。在数值模拟中,采用RNG k-ε模型模拟气相流动,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒运动轨迹。以湿空气为介质,测量超声速分离器的轴向压力并... 采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值方法对超声速旋流分离器内部复杂的气液两相流场进行数值计算。在数值模拟中,采用RNG k-ε模型模拟气相流动,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒运动轨迹。以湿空气为介质,测量超声速分离器的轴向压力并与数值模拟结果进行对比。结果表明:数值模拟结果和测量值较为一致;气体进入超声速喷管后发生膨胀形成低温(-70℃),使天然气中的水凝结为液滴,同时气体经旋流叶片产生旋流,经中心体的收缩形成较大的离心加速度(300000 g);在巨大的离心场作用下极少部分液相颗粒随气相从扩压器流出,大部分液相颗粒与旋流分离段壁面碰撞被吸附或直接进入积液槽空间被排出,达到气液分离的目的。 展开更多

关键词 超声速分离器 旋流 离散相模型 气液两相流 液滴轨迹

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高效轴向旋流式气液分离器在某海洋平台的应用研究 被引量：2

16

作者 左勇胜 谭红莹 +4 位作者 高铭志 张棣 王毅 蔡广远 司红涛 《石油和化工设备》 CAS 2019年第6期80-83,共4页

在空间十分有限的海上油气平台上,占地面积和重量是设备选型的重要指标。轴向旋流气液分离装置是近年发展最快、效率最高和综合成本最低的气液分离装置,相对于普通丝网式分离器具有较大优势。本文从海上油气田的生产实际出发,详细对比... 在空间十分有限的海上油气平台上,占地面积和重量是设备选型的重要指标。轴向旋流气液分离装置是近年发展最快、效率最高和综合成本最低的气液分离装置,相对于普通丝网式分离器具有较大优势。本文从海上油气田的生产实际出发,详细对比了两种分离器的设计参数、经济效益和使用效果。高效旋流气液分离效率高,尺寸小,重量轻,投资少,经济效益好。在新建海上气田项目和在役平台扩容改造方面具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 海洋石油平台 高效气液分离器 轴向旋流分离器 分离器选型

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柱状气液旋流分离器的研究现状及应用前景 被引量：24

17

作者 寇杰 《石油机械》 北大核心 2006年第4期71-73,共3页

气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在... 气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在石油石化工业中的应用前景。 展开更多

关键词 柱状气液旋流分离器 气液分离 研究现状 应用前景

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稳流型气液旋流分离器的CFD模拟 被引量：4

18

作者 李枫 曹仁子 黄涛 《油气田地面工程》 北大核心 2009年第5期13-15,共3页

利用CFD方法,采用流体力学FLUEN分析软件对目前的柱状气液旋流分离器(CGLC)内部流场研究和分析,从而进行计算仿真和结构优化设计。通过模拟分析,进行了结构改进,得到新型带稳流盘的柱状旋流分离器合理的结构模型。通过对气体体积分数分... 利用CFD方法,采用流体力学FLUEN分析软件对目前的柱状气液旋流分离器(CGLC)内部流场研究和分析,从而进行计算仿真和结构优化设计。通过模拟分析,进行了结构改进,得到新型带稳流盘的柱状旋流分离器合理的结构模型。通过对气体体积分数分布的对比分析,可以方便快捷地预测CFD模型的分离性能。 展开更多

关键词 气液旋流分离器 CFD仿真 稳流盘 分离性能

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重力式气液分离器处理能力分析 被引量：6

19

作者 张玉山 赵维青 严德 《石油矿场机械》 2017年第1期25-28,共4页

通过对重力式气液分离器的结构和工作原理的研究,确定影响其处理能力的关键因素主要为排气管尺寸和高度、液垫高度、钻井液的类型以及钻井液性能。结合油藏油气性质,计算出分离器的最大可处理量。采用井控模拟软件计算钻井液出井的放喷... 通过对重力式气液分离器的结构和工作原理的研究,确定影响其处理能力的关键因素主要为排气管尺寸和高度、液垫高度、钻井液的类型以及钻井液性能。结合油藏油气性质,计算出分离器的最大可处理量。采用井控模拟软件计算钻井液出井的放喷速度,综合评价气液分离器的工作能力。在钻井设计阶段,结合油藏及钻井工况,对气液分离器能力进行评估,为实际作业中进行井控处理提供理论依据,同时为钻机检验时气液分离器的评估提供技术指导。 展开更多

关键词 重力式气液分离器 能力评估 节流阀 排气管线

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气-液旋流分离器内气相时均流场的试验研究 被引量：3

20

作者 汪秀敏 金向红 《石油机械》 北大核心 2009年第5期9-11,37,共4页

采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下... 采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下行流与内部的上行流构成,轴向速度随轴向向下而衰减。最大切向速度面与轴向LZVV面呈现与筒体相似的管锥形。对环形空间和集液槽内时均流场的结构进行了分析。环形空间与集液槽内切向速度分布趋势与分离空间内相似,集液槽内旋流强度远低于分离空间,最大轴向速度位置靠近轴心处。 展开更多

关键词 轴流式 气-液旋流分离器 多普勒激光测速仪 时均流场

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