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相似文献
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1.
A number of correlation equations describing the performance characteristics of round tube and plate fin have been published in the open literature. However, many of these correlations are restricted to flat finned heat exchangers and a limited number of geometrical configurations. In this study, 28 heat exchanger samples were tested in an open circuit thermal wind tunnel over a velocity range of 1 to 20 m/s for a number of geometries. The geometrical variations include the number of tube rows, fin thickness and the spacing between fins, rows and tubes. Both flat and corrugated fins were tested and the results were correlated in terms of j and f factors as a function of Reynolds number and the geometrical parameters of the heat exchangers. An important feature of this correlation is the novel way in which the geometric parameters are expressed in the correlation. Ratios of these parameters are derived from consideration of the physics of the flow and heat transfer in the heat exchangers. This results in a more accurate and physically meaningful correlation which can be applied to a broader range of geometries. The correlation was validated against test data in the literature for round tube and plate fin with good agreement. It was found that the fin type affects the heat transfer and friction factor, and that the number of tube rows has a negligible effect on the friction factor. The number of tube rows effect was found to be influenced by the fin and tube geometries as well as the Reynolds number.Un certain nombre d'équations pour des caractéristiques du rendement des échangeurs de chaleur à tubes ronds plaques à ailettes ont été publiés dans le littérature. Cependant, dans bien des cas, ces corrélations se limitent aux échangeurs à ailette plate dans un nombre limité de configurations géométriques. Dans cette étude, 28 échangeurs de chaleur ont été testés utilisant une soufflerie à circuit ouvert avec une vitesse d'air de 1 à 20 m/s pour plusieurs formes géométriques. Les variations géométriques portaient sur le nombre de rangées de tubes, l'épaisseur des ailettes et la distance séparant des ailettes, des rangées et des tubes. Les ailettes plates et ondulées ont été testées et les corrélations en termes de facteurs j et f en fonction du nombre de Reynolds et les paramètres géométriques des échangeurs de chaleur. Un aspect important de cette corrélation est le façon originale d'exprimer des paramètres géométriques. Les rapports de ces paramètres sont obtenus à partir des flux et transferts de chaleur dans des échangeurs de chaleur. Ce procedé permet d'obtenir une corrélation plus précise et utilé qui s'applique à une gamme de formes géomátriques plus large. La corrélation a été validée en fonction des données concernant des échangeurs à tube et à plaque à ailettes dans la littérature: les données expérimentales et théoriques concordent bien. On a montré que le type d'ailette exerce une influence sur le transfert de chaleur et le facteur de frottement. Cependant, le nombre de rangées de tubes a un effet negligeable sur le coéfficient de frottement. On a démontré que l'effet nombre de rangées de tube est influencé par les géométries des ailettes et des tubes ainsi que par le nombre de Reynolds.  相似文献   

2.
A 1-D analysis for the prediction of ejector performance at critical-mode operation is carried out in the present study. Constant-pressure mixing is assumed to occur inside the constant-area section of the ejector and the entrained flow at choking condition is analyzed. We also carried out an experiment using 11 ejectors and R141b as the working fluid to verify the analytical results. The test results are used to determine the coefficients, ηp, ηs, φp and φm defined in the 1-D model by matching the test data with the analytical results. It is shown that the1-D analysis using the empirical coefficients can accurately predict the performance of the ejectors.  相似文献   

3.
A combined-cycle refrigeration system (CCRS) that comprises a conventional refrigeration and air-conditioning system using mechanical compressor (RAC/MC) and an ejector-cooling cycle (EJC) is proposed and studied. The EJC is driven by the waste heat from the RAC/MC and acts as the bottom cycle of the RAC/MC. A system analysis shows that the COP of a CCRS is significantly higher than a single-stage refrigeration system. Improvement in COP can be as high as 18.4% for evaporating temperature of the RAC/MC Te at −5°C. A prototype of the CCRS was built and tested in the present study. Experimental results show that at Te=−4.5°C, COP is improved by 14% for a CCRS. For Te at 5°C, COP can be improved by 24% for a CCRS with higher condensing temperature of the RAC/MC. The present study shows that the CCRS using the ejector-cooling cycle as the bottom cycle of the RAC/MC is viable. Further improvement in COP is possible since the prototype is not designed and operated at an optimal condition.  相似文献   

4.
In this paper, the performance of the solar-driven ejector refrigeration system with iso-butane (R600a) as the refrigerant is studied. The effects that both the operating conditions and the solar collector types have on the system's performance are also examined by dynamic simulation. The TRNSYS and EES simulation tools are used to model and analyze the performance of a solar-driven ejector refrigeration system. The whole system is modelled under the TRNSYS environment, but the model of the ejector refrigeration subsystem is developed in the Engineering Equations Solver (EES) program. A solar fraction of 75% is obtained when using the evacuated tube solar collector. In the very hot environment, the system requires relatively high generator temperature, thus a flat plate solar collector is not economically competitive because the high amount of auxiliary heat needed to boost up the generator temperature. The results from the simulation indicate that an efficient ejector system can only work in a region with decent solar radiation and where a sufficiently low condenser temperature can be kept. The average yearly system thermal ratio (STR) is about 0.22, the COP of the cooling subsystem is about 0.48, and the solar collector efficiency is about 0.47 at Te 15 °C, Tc 5 °C above the ambient temperature, evacuated collector area 50 m2 and hot storage tank volume 2 m3.  相似文献   

5.
The absorber is an important component in absorption machines and its characteristics have significant effect on the overall efficiency of absorption machines. This article reports on the results of experimental studies on the characteristics for a falling film absorber which is made up of 24 row horizontal smooth tubes. It shows that while the mass transfer coefficient is increased with the increase of spray density, the heat transfer coefficient is increased only in small spray density range. There is an optimum spray density between 0.005 and 0.055 kg s−1 m−1 spray density at which the heat transfer coefficient is maximum. The heat transfer coefficient (Nusselt number), which is traditionally expressed using Reynolds number and Prandtl number, was modified taking the effect of inlet solution concentration into account. The results can be used to optimize the future design of absorption machines having a falling film absorber and using LiBr/H2O as working fluid.

Abstract

L'absorbeur est un composant important des systèmes à absorption et ses caractéristiques exercent des effets significatifs sur l'efficacité des machines à absorption. Cet article présent des résultats obtenus dans des études expérimentales sur les caracteristiques d'un absorbeur à film tombant composé d'une rangée de 24 tubes lisses horizontaux. Les auteurs montrent que le coefficient de transfert de masse augmente avec la densité de pulvérisation, le coefficient de transfert de chaleur augmente uniquement dans la gamme des densités de pulvérisation faibles. Il existe une densité de pulvérisation optimale (0,005–0,055 kg s−1 m−1) pour laquelle le coefficient de transfert de chaleur est maximal. Le coefficient de transfert de chaleur (nombre de Nusselt), qui est généralement exprimé en utilisant le nombre de Reynolds et le nombre de Prandtl, a été modifié en tenant compte l'effet de la concentration de la solution à l'entrée. A l'avenir, les résultats peuvent être utilisés pour optimiser la conception des systèmes à absorption à absorbeur à film tombant utilisant le LiBr/H2O comme fluide actif.  相似文献   

6.
CO2 is environmentally friendly, safe and more suitable to ejector refrigeration cycle than to vapor compression cycle. Supersonic two-phase flow of CO2 in the diverging sections of rectangular converging–diverging nozzles was investigated. The divergence angles with significant variation of decompression were 0.076°, 0.153°, 0.306° and 0.612°. This paper presents experimental decompression phenomena which can be used in designing nozzles and an assessment of Isentropic Homogeneous Equilibrium (IHE). Inlet conditions around 6–9 MPa, 20–37 °C were used to resemble ejector nozzles of coolers and heat pumps. For inlet temperature around 37 °C, throat decompression boiling from the saturated liquid line, supersonic decompression and IHE solution were obtained for the two large divergence angles. For divergence angles larger than 0.306°, decompression curves for inlet temperature above 35 °C approached IHE curves. For divergence angles smaller than 0.306° or for nozzles with inlet temperature below 35 °C, IHE had no solution.  相似文献   

7.
In the refrigeration field, the use of ice slurries (suspensions of ice) as secondary refrigerant fluids is spreading. This technology could be extended to air-conditioning systems provided that one can propose a phase-change material (PCM) with melting temperature belonging to the range [+6 °C; +12 °C]. Aqueous solutions of tetra butylammonium bromide, which crystallise under atmospheric pressure and temperatures between 0 and +12 °C, into ice-like compounds (hydrates), seem to be good candidates for air-conditioning applications. We focus here on the rheological properties of TBAB hydrates suspensions and propose an experimental determination of their flow behaviour through flow rate and pressure drop measurements. In laminar regime, we observe Bingham behaviour. Apparent viscosity and yield shear stress are determined for different hydrate contents.

Résumé

Dans le domaine de la réfrigération, l'utilisation de coulis de glace en tant que fluides frigoporteurs connaît un vif intérêt. Cette technologie pourrait être étendue aux systèmes de climatisation dans la mesure où il existe un matériau dont la température de fusion est comprise dans le domaine de fonctionnement usuel des climatisations [6 °C; 12 °C]. D'un point de vue thermodynamique, l'hydrate de bromure de tetra-bultylammonium (TBAB) apparaît bien approprié pour une telle application puisqu'il est stable à pression atmosphérique et pour des températures comprises entre 0 et 12 °C. Nous nous intéressons ici aux propriétés rhéologiques de coulis d'hydrates de TBAB. Nous proposons une méthode expérimentale de l'étude de leur comportement en écoulement à travers des mesures de débits et de pressions différentielles. En écoulement laminaire, les coulis d'hydrates de TBAB présentent un comportement du type fluide de Bingham. Les dépendances de la viscosité et de la contrainte seuil avec la température, et par conséquent la teneur en cristaux d'hydrates, est mise en évidence.  相似文献   

8.
A mathematical model of a packed bed absorber for aqua-ammonia absorption refrigeration system is presented. The model is used to predict the performance of the bed at various design and operating conditions. The governing equations and the boundary conditions are derived to predict the bed performance. A numerical integral method and an iteration scheme are used to solve the governing one dimensional, non-linear simultaneous differential equations which are subjected to three point boundary value problem. A computer program is prepared and carefully debugged to solve the governing equations with the help of some supporting equations to describe the properties of the working fluids and the heat and mass transfer coefficients in the bed. The analysis show that the absorption process is affected by the following parameters: the volumetric heat rejection model, bed height, vapor and solution flow rates to the bed and the inlet conditions; and packing material type. The effect of changing each of those parameters on the performance of the bed is studied after suggesting a model for the volumetric heat rejection from the bed. The results showed that changing the bed pressure and/or the vapor inlet temperature have negligible effect on the performance of the bed. Changing other parameters are found to affect the performance of the bed by different degrees. Also, the results show that within the present range of parameters, a bed height less than 0.7 m guarantees an absorption efficiency better than 91%.

Résumé

On présente un modèle mathématique d'un matelas dispersant dans un système frigorifique à absorption à ammoniac/eau. On utilise ce modèle pour prévoir la performance du matelas utilisant diverses conceptions et sous diverses conditions de fonctionnement. On établit des équations qui décrivent ce processus et les conditions limites afin de prévoir la performance du matelas. On utilise une méthode numérique intégrale et un schéma d'itération afin de résoudre les équations unidimensionnelles, non-linéaires, simultanées et différentielles, qui sont soumises au problème des limites à trois points. Un programme informatique est préparé et débogué afin de résoudre les équations qui gouvernent le processus étudié, avec l'aide de quelques équations supplémentaires qui décrivent les caractéristiques des fluides actifs et les coefficients de transmission thermique et de transfert d'énergie massique du matelas. L'analyse montre que le processus d'absorption est influencé par des paramètres suivants: le modèle de rejet de chaleur volumétrique, la hauteur du matelas, les débits d'écoulement de la vapeur et de la solution vers le matelas, les conditions d'entrée et le matériau dispersant utilisé. On étudie également l'influence de la variation de chacun de ces paramètres sur la performance du matelas apres avoir proposé un modèle de rejet de chaleur volumétrique par le matelas. Les résultats montrent que si on change la pression dans le matelas et/ou la température de la vapeur à l'arrivée, de tels changements ont un effet negligeable sur le matelas. Suite au changement d'autres paramètres, la performance du matelas a été modifée de diverses façons. Les résultats montrent également qu'avec les paramètres adoptés ici, une hauteur du matelas inférieure à 0,7 m assure un taux d'absorption supérieur à 91%.  相似文献   

9.
Development of an ejector cooling system with thermal pumping effect   总被引:1,自引:1,他引:1  
This paper presents a feasibility study of an ejector cooling system (ECS) that utilizes a multi-function generator (MFG) to eliminate the mechanical pump. The MFG serves as both a pump and a vapor generator. The MFG is designed based on the pressure equilibration between high and low pressures through heating and cooling process. In this design, an ECS that contains no moving components and is entirely powered by heat can be practicable. A prototype using refrigerant R141b as working fluid was constructed and tested in the present study. The experimental results showed that the system coefficient of performance (COPo) was 0.218 and the cooling capacity was 0.786 kW at generating temperature (TG) 90 °C, condensing temperature (TC) 32.4 °C and evaporating temperature (TE) 8.2 °C. While taking into account the extra heat needed for the MFG operation, the total coefficient of performance (COPt) is 0.185. It is shown that a continuous operation for the generation of cooling effect in an ECS with MFG can be achieved. This cooling machine can be very reliable since there is no moving part.  相似文献   

10.
L'Auteur décrit un essai entrepris dans une chambre froide, à - 20°C, d'un volume de 7500 m3, en utilisant pour lutter contre le feu la pulvérisation de CO2 (réservoir d'un volume de 3450 litres).Pendant les 8.5 minutes d'injection de CO2, la teneur en oxygène, à 30 m du point d'injection, mesurée à 0.5 m, 1 m, 2.5 m audessus du sol de la chambre, était toujours inférieure à la teneur moyenne du CO2 dans la chambre; ceci montre que la diffusion du CO2 a été pratiquement instantanée.  相似文献   

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12.
The minced meat market in Belgium is growing steadily; its share of the market has increased from 10 to 30% in three years. However, the mincing of meat can produce intense microbiol proliferation and thus cause food putrification.Any changes occurring in meat, especially minced meat, are essentially of microbial origin, hence refrigeration is particularly important. With chilling, minimum temperatures must be maintained (0±1°C), since only temperatures below +3°C avoid any health risk linked with the growth of pathogens and production of toxins. Under chilled conditions the storage use of minced meat is four to five days. With freezing, temperatures of about - 18°C are needed to avoid the growth of bacteria, yeasts and mould. At this temperature micro-organisms are progressively rendered inactive, but destruction is never total. The kinetics of reducing micro-organism populations depends on the nature of the micro-organisms, the storage temperature (reduction is more intense at − 12°C that at − 18°C or at − 30°C) and the freezing rate (micro-organisms are better able to resist rapid freezing than slow freezing). One years storage at − 18°C will destroy 90 to 99% of the micro-organisms which were initially present in the product. Nevertheless, the chilled storage (+4°C) of thawed minced meat must not exceed three days.The physico-chemical evolution of cold stored minced meat is explained. In chilled storage, the onset of flavour defects can be related to the measurement of volatile nitrogen. In frozen storage, the crystallisation of the water causes cellular breakdown. The role of packaging is important in avoiding superficial freeze-drying which is accompanied by browning. In addition, fatty matter can deteriorate by oxidation even at freezing temperatures. The degree of alteration of fats can be appreciated by the acidity index and peroxide index (showing that it is undesirable to store minced pork at − 18°C for more than nine months).Use of a partial vacuum or modified atmosphere in combination with impermeable packaging will prolong the storage life of minced meat provided that the initial contamination is as low as possible and the maintenance of the cold chain is strictly respected.

Résumé

Le marché de la viande hachée progresse en Europe, du fait de plusieurs facteurs socio-économiques. Le hachage diminue considérablement la durée de conservation de la viande; sa consommation peut être dangereuse.L'article analyse les points suivants: emballage, réfrigération et congélation (notamment vitesse de congélation), température et durée de conservation, atmosphères modifiées et leur influence sur les propriétés physico-chimiques de la viande et sur le comportement microbien.  相似文献   

13.
This study was carried out on behalf of industrial organisations seeking a more economical ready-to-use raw material of better quality than frozen apple slices.In order to avoid the enzymic browning of peeled apple slices and protect them against fungicidal attack, the product was treated for 30 min in solutions containing various combinations: sucrose, calcium or sodium chloride, ascorbic acid and citric acid.After treatment the slices were drained, packaged and stored at 0°C for five weeks.Sensory quality was evaluated by a taste panel-enzymic browning was measured by tristimulus calorimetry:
1. 1 Sucrose syrup at 30° Brix is beneficial towards maintaining colour and flavour.
2. 2 0.28% calcium chloride will impart a pleasant consistency to apple slices.
3. 3 Anion clorine, even in small doses, will avoid enzymic browning, but not cation calcium.
4. 4 After four weeks at 0°C the stored product will be as good in quality as the fresh fruit if it is subjected to 30 min immersion in a solution containing 30% sucrose, 0.5% sodium chloride and 0.28% annydrous calcium chloride.
The results are discussed in relation to data given in international literature.

Résumé

Etude effectuée à la demande d'industriels recherchant une matière première prête à l'emploi plus économique et de meilleure qualité que les tranches de pommes congelées.Pour éviter le brunissement enzymatique des tranches de pommes pelées, et les protéger des altérations fongiques, on les traite pendant 30 minutes dans les solutions contenant en combinaisons diverses: saccharose, chlorure de calcium ou de sodium, acide ascorbique, acide critique. On effectue ensuite: égouttage, emballage et entreposage à O°C jusqú à 5 semaines.La qualité sensorielle est évaluée par un jury de dégustation; le brunissement enzymatique est mesuré par colorimétrie tristimulus.
1. 1 Le sirop de saccharose à 30° Brix est bénefique au maintien de la couleur et de la flaveur.
2. 2 Le chlorure de calcium (0,28%) donne aux tranches une consistance agreeable.
3. 3 C'est l'anion chlore et non le cation calcium qui, même à faibles doses, empêche les brunissements enzymatiques.
4. 4 Après 4 semaines à O°C, le produit conserve un niveau de qualité très voisin de celui du fruit frais lorsqu'il a subi 30 minutes de trempage dans une solution à 30% de saccharose, 0,5% de chlorure de sodium et 0,28% de chlorure de calcium anhydre.
Discussion des résultats à la lumière des données de la littérature internationale.  相似文献   

14.
This work discusses about the pressure drop and heat transfer characteristics of a plain fin, a strip fin and combinations thereof in the fin-and-tube heat exchanger. Experimental apparatus and test algorithm using scale-up model fin geometry are discussed. The present work uses the electric heaters inside of the tube as the heating source to simulate the hot water loop in the wind tunnel test. The test results of the plain and strip fins are compared with the existing correlation and experimental data. It was found that a hybrid fin, plain fin at front row and strip fin at rear row, was more effective to enhance the heat transfer than that of the whole strip fin at the same fan power.

Résumé

Dans l’article, on traite des caractéristiques de la chute de pression et du transfert de chaleur d’une ailette lisse, d’une ailette gaufrée et de combinaisons de ces deux types d’ailettes dans un échangeur de chaleur à tubes ailetés. Le dispositif expérimental et l’algorithme utilisant une géométrie des ailettes échelonnées sont présentés. On utilise des équipements de chauffage électriques à l’intérieur du tube, comme source de chaleur, pour simuler la boucle d’eau chaude dans le tunnel expérimental. Les résultats expérimentaux concernant les ailettes lisses et les ailettes gaufrées sont comparés avec la corrélation existante et les données expérimentales. On a observé que des ailettes hybrides, c’est-à-dire lisses à la rangée frontale et gaufrées à la rangée arrière, étaient plus efficaces pour intensifier le transfert de chaleur que des ailettes entièrement gaufrées, à la même puissance du ventilateur.  相似文献   

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A mathematical model for heat and mass transfer in soils at temperatures below 0°C is established from experimental observations and theoretical considerations. Numerical procedures are suggested for the solution of the resulting coupled and uncoupled Stefan problems. Finite difference and finite element analyses are presented for several cases of technical interest.

Résumé

On établit un modèle mathématique pour le transfert de chaleur et de masse dans les sols, à des températures inférieures à 0°C, à partir d'observations expérimentales et de considérations théoriques. On propose des méthodes numériques pour résoudre le problème de Stefan (couplé ou non) qui en résulte. Pour plusiers cas présentant un intérêt technique, on utilise des analyses faisant appel à la méthode des différences finies ou à la méthode des éléments finis.  相似文献   

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The zeolite minerals analcime (Na16(Al16Si32O96) · 16H2O) and viséite (Na2Ca10(Al20Si6P10O60(OH)36) · 16H2O) were synthesized by hydrothermal treatment of artificial glasses of the respective same composition in a temperature range between 80 and 630°C at 100 MPa H2O pressure. The crystal symmetry of both zeolites varied systematically with temperature under the given experimental conditions, starting from orthorhombic symmetry at low synthesis temperatures, tetragonal at medium leading to cubic symmetry at highest zeolite synthesis temperatures. The crystal sizes varied between 500 nm and 100 μm. In case of analcime water free tectosilicates instead of zeolites were formed at T≥500°C while viséite was formed up to 630°C. The investigations showed the direct correlation between chemical composition of the starting materials and the formed zeolite phase under the given pT conditions.  相似文献   

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This paper presents a simple dynamic simulation model for predicting the evaporation rates of defrosted water from water trays in domestic refrigerators. The model was successfully tested for one domestic refrigerator. The model was used to investigate the effect of different variables (ambient temperature, relative humidity, air velocity, compressor heat, auxiliary condenser) by comparing eight different arrangements with each other on a consistent basis for effective evaporation of defrosted water. The model results indicate that the evaporation of water can be increased to the necessary rate by raising the water temperature and optimising the velocity of air over the water tray.

Résumé

Cette communication présente un modèle de simulation dynamique pour la prévision de la vitesse d'évaporation d'eau de dégivrage contenue dans les bacs de réfrigérateurs domestiques. On a utilisé ce modèle pour étudier les effets de diverses variables (température ambiante, humidité relative, vitesse d'air, chaleur dégagée par le compresseur et le condenseur auxiliaire) en comparant l'évaporation de l'eau de dégivrage dans huit dispositions différentes. Lés résultats indiquent qu'on peut accélerer la vitesse d'évaporation par l'augmentation de la température de l'eau et l'optimisation de la vitesse de l'air passant au dessus du bac à eau.  相似文献   

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One of the largest fields of research is energy recovery, particularly the increase of the energy level by using a heat pump.An absorption heat pump allows an upper level of about 140°C to be reached with a low consumption of electrical energy.The first part of this work establishes an expression for the COP from an enthalpy balance taking into account some hypotheses. From this expression a selection of the couple solute-solvant is possible according to operating conditions. A computation of the performance coefficient has been made as a function of various parameters such as the condenser, evaporator, absorber and separator temperature, and also the solution flow.Some results obtained with a small pilot plant are presented. They provide confirmation of the hypothesis and show that an absorption heat pump is able to increase the energy level from 60–80°C to 120–140°C with a satisfactory COP.

Résumé

L'un des domaines de recherche les plus étendus est celui de la récupération d'énergie et principalement l'augmentation du niveau d'énergie par l'utilisation d'une pompe à chaleur.On a choisi une pompe à chaleur à absorption parce qu'elle permet d'atteindre un niveau supérieur de 140°C environ avec une faible consommation d'énergie électrique.Dans le première partie de cette étude on a établi une expression du coefficient de performance à partir du bilan enthalpique en s'appuyant sur certaines hypothèses. A partir de cette expression un choix du couple soluté-solvant est possible suivant les conditions de travail. On a calculé le coefficient de performance en fonction de divers paramètres tels que la température au condenseur, à l'évaporateur, à l'absorbeur et au séparateur ainsi que le flux de solution.On présente quelques uns des résultats obtenus dans une petite installation pilote: ils permettent de confirmer l'hypothèse. Ils montrent qu'une pompe à chaleur à absorption peut faire passer le niveau d'énergie de 60–80°C à 120–140°C avec un coefficient de performance satisfaisant.  相似文献   

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