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基于稳态试验台的内燃机气缸传热特性
1
作者 白之序 倪庆滨 +2 位作者 彭雁 王洋 刘龙 《柴油机》 2026年第1期42-46,60,共6页
搭建稳态传热试验台,模拟内燃机气缸内部传热过程,探究不同热源温度(673~873 K)和冷却条件(20 L/min,289 K)下的温度分布特性。试验基于缸径为130 mm的内燃机,为简化模型固定活塞至下止点并去除活塞环,采用电加热棒模拟燃烧放热,用热电... 搭建稳态传热试验台,模拟内燃机气缸内部传热过程,探究不同热源温度(673~873 K)和冷却条件(20 L/min,289 K)下的温度分布特性。试验基于缸径为130 mm的内燃机,为简化模型固定活塞至下止点并去除活塞环,采用电加热棒模拟燃烧放热,用热电偶测量活塞(中心及周向孔)和缸套(环槽/环岸位置)的温度。结果表明:活塞轴向导热主导传热,673 K工况下的第二道环槽温度较环岸高10.01 K;缸套非单调温度分布为第一道环槽>第二道环槽>环岸,这一现象表明气体对流不可忽略;冷却使缸套温度降低20~40 K,但活塞顶部温度仍高于内部15%~25%;冷却系统呈现空间不均匀性,冷却效果依次为缸套>活塞环槽/环岸>活塞顶部;出口冷却水温度随时间的增加而降低。该试验数据的温度误差为±0.15 K,功率误差为±1%,可为内燃机热管理提供稳态传热基准,支撑后续仿真模型验证。 展开更多
关键词 内燃机 稳态传热 温度分布 热电偶 冷却
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发动机稳态传热路径分析
2
作者 倪庆滨 白之序 +3 位作者 彭雁 具德浩 王洋 刘龙 《柴油机》 2026年第1期36-41,共6页
对高强化柴油机活塞的稳态传热路径展开研究,旨在揭示不同热源温度下的传热分布规律。通过搭建稳态试验台,采用42CrMo材料平顶活塞,分别在673 K和773 K热源温度下进行稳态试验,结合热电偶测温与Ansys仿真标定,分析忽略冷却水和润滑油影... 对高强化柴油机活塞的稳态传热路径展开研究,旨在揭示不同热源温度下的传热分布规律。通过搭建稳态试验台,采用42CrMo材料平顶活塞,分别在673 K和773 K热源温度下进行稳态试验,结合热电偶测温与Ansys仿真标定,分析忽略冷却水和润滑油影响的传热路径特征。试验结果表明,仿真与实测温度误差低于5%,验证了模型的可靠性。传热路径可分为6类:活塞—火力岸—缸套、活塞—空气、活塞—活塞环—缸套、活塞—活塞环—活塞、活塞—环岸—缸套及活塞—裙部—缸套。其中,火力岸—缸套路径在热耗散中占主导,而活塞环组与裙部传热占比随温度升高显著降低。温度提升导致活塞—空气传热占比增加,推测与缸内气体流动复杂性增强有关。与传统凹坑活塞相比,平顶设计及较长的火力岸结构导致更多热量通过火力岸传递,而非活塞环组。本研究可为设计结构更为复杂的高强化发动机活塞提供重要参考。 展开更多
关键词 柴油机 稳态试验 传热路径
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高原环境条件下的柴油机起动过程试验研究 被引量：15
3
作者 马宁 李若亭 +3 位作者 赵文柱 杨绍卿 徐冬冬 孙志新 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期227-232,共6页
柴油机起动性能是柴油机的重要性能指标,高原环境对柴油机起动过程产生重要影响。为了研究高原环境对柴油机起动过程影响规律,针对某型12缸柴油机分别在高原和平原地区进行实车起动试验,对起动过程的气缸压力、上止点和瞬时转速进行测... 柴油机起动性能是柴油机的重要性能指标,高原环境对柴油机起动过程产生重要影响。为了研究高原环境对柴油机起动过程影响规律,针对某型12缸柴油机分别在高原和平原地区进行实车起动试验,对起动过程的气缸压力、上止点和瞬时转速进行测量。结果表明,高原环境下柴油机起动时间更长,转速波动更大,双峰燃烧比例更多。对起动过程进行逐循环燃烧分析,发现在高原环境以曲轴转角计的滞燃期更大,燃烧更加滞后;与此同时,在同等的转速水平下,在高原环境以时间计的滞燃期更长。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 柴油机 起动过程 高原环境 滞燃期
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柴油机燃油物性参数的研究 被引量：8
4
作者 王钧效 陆家祥 +1 位作者 王桂华 张锦杨 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期507-510,共4页
提出了燃油密度随压力和温度变化的综合经验公式 ,根据各参数间的严格关系推出了压缩率和音速的经验公式 ,并介绍了粘度的经验公式。试验结果表明 ,提出的经验公式具有较高的精度。
关键词 柴油机 燃油 物理性质 参数 密度 粘度 经验公式
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自然吸气柴油机高海拔(低气压)热平衡试验研究 被引量：6
5
作者 董素荣 许翔 +3 位作者 任晓江 关立哲 郑智 刘瑞林 《热科学与技术》 CAS CSCD 2011年第4期366-370,共5页
基于内燃机高海拔(低气压)热平衡模拟试验台,对某型内燃叉车自然吸气柴油机进行了热平衡高原模拟试验,研究了柴油机燃烧放热量分配、冷却液温度以及排气温度等随海拔高度(大气压力)的变化规律。结果表明:随着海拔的升高,转化为有效功的... 基于内燃机高海拔(低气压)热平衡模拟试验台,对某型内燃叉车自然吸气柴油机进行了热平衡高原模拟试验,研究了柴油机燃烧放热量分配、冷却液温度以及排气温度等随海拔高度(大气压力)的变化规律。结果表明:随着海拔的升高,转化为有效功的热量、冷却水散热量以及排气带走的热量均不断下降,柴油机不完全燃烧造成的热损失、机体散失的热量以及其他热损失所占比重不断增加;与平原相比,海拔5 000m时,转化为有效功的热量平均下降了13.79%,冷却水散热量平均下降了2.27%,排气带走的热量平均下降了14.4%,发动机的热平衡性能与平原相比发生了较大的变化。 展开更多
关键词 自然吸气柴油机 高海拔(低气压) 热平衡
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柴油机准维燃烧模型中经验参数确定的研究 被引量：9
6
作者 邓名华 范维澄 于善颖 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期149-152,共4页
选用 2 4 0单缸柴油机作为试验样机 ,将由准维燃烧模型所得的放热规律与工作过程数值计算结合 ,以模拟计算出的爆发压力、功率与实测值最接近作为目标函数 ,应用正交网格法确定准维模型中的几个经验参数 ,并建立宏观等效系统计算瞬态热... 选用 2 4 0单缸柴油机作为试验样机 ,将由准维燃烧模型所得的放热规律与工作过程数值计算结合 ,以模拟计算出的爆发压力、功率与实测值最接近作为目标函数 ,应用正交网格法确定准维模型中的几个经验参数 ,并建立宏观等效系统计算瞬态热交换系数 。 展开更多
关键词 柴油机 准维燃烧模型 经验参数 正交网格
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双燃料发动机燃烧放热规律的计算与应用 被引量：5
7
作者 汤东 胡正权 罗福强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期45-47,38,共4页
根据热力学第一定律和双燃料发动机燃烧的特点,提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,建立了求解双燃料发动机放热规律的微分方程式,基于Windows界面开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并应用于一台生物质制气柴油双... 根据热力学第一定律和双燃料发动机燃烧的特点,提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,建立了求解双燃料发动机放热规律的微分方程式,基于Windows界面开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并应用于一台生物质制气柴油双燃料发动机。研究结果表明,双燃料发动机与燃用纯柴油时的发动机相比,着火延迟期增加,最大放热率升高,燃烧持续期延长。 展开更多
关键词 双燃料发动机 燃烧 放热规律 生物质制气
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用等效热力系统法求解涡流室柴油机燃烧放热率的计算模型 被引量：9
8
作者 孟昭昕 张金枝 范荫 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期9-16,共8页
就涡流室式柴油机燃烧放热率理论模型及其算法问题，提出了严谨的等效热力系统物理模型及其等效原则，以及完整的燃烧放热率计算模型，解决了主、副燃烧室间连接通道处流量系数瞬态值的计算问题。通过对S195涡流室式柴油机燃烧放热率的... 就涡流室式柴油机燃烧放热率理论模型及其算法问题，提出了严谨的等效热力系统物理模型及其等效原则，以及完整的燃烧放热率计算模型，解决了主、副燃烧室间连接通道处流量系数瞬态值的计算问题。通过对S195涡流室式柴油机燃烧放热率的计算，揭示出瞬态流量系数随曲轴转角的变化规律及其回归关系，以及主、副燃烧室各自的燃烧形态和燃烧放热率。该种模型可进一步提高涡流室式柴油机燃烧放热率的计算精度。 展开更多
关键词 燃烧 放热率 等效热力系统 涡流室 柴油机
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利用放热规律计算研究柴油添加剂对燃烧过程的影响 被引量：3
9
作者 冯明志 肖福明 +1 位作者 金晶 罗远荣 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期19-24,共6页
为探明柴油添加剂的节油与降烟的作用机理,利用燃烧放热规律计算对纯柴油及加剂柴油的燃烧过程进行了分析对比。结果表明:利用放热规律计算结果可以定性分析燃油添加剂对发动机燃烧过程的影响。并且由示功图及放热率曲线分析比较所得结... 为探明柴油添加剂的节油与降烟的作用机理,利用燃烧放热规律计算对纯柴油及加剂柴油的燃烧过程进行了分析对比。结果表明:利用放热规律计算结果可以定性分析燃油添加剂对发动机燃烧过程的影响。并且由示功图及放热率曲线分析比较所得结论与柴油添加剂的节油、降烟效果及其有关助燃机理假说是基本一致的。 展开更多
关键词 放热规律 柴油机添加剂 燃烧过程 柴油机
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柴油机缸内壁面热边界层的测量及燃烧火焰影响的试验研究 被引量：5
10
作者 李建国 潘克煜 刘明安 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期439-443,共5页
为了研究柴油机缸内燃烧火焰对壁面热边界层的影响,根据光学原理,研制开发了贯穿式火焰温度传感器,并进行了实际测量及初步研究。试验及分析表明:贯穿式光纤传感器可以移动地测量缸内沿壁面法线方向任一位置处的火焰温度,较好地用于研... 为了研究柴油机缸内燃烧火焰对壁面热边界层的影响,根据光学原理,研制开发了贯穿式火焰温度传感器,并进行了实际测量及初步研究。试验及分析表明:贯穿式光纤传感器可以移动地测量缸内沿壁面法线方向任一位置处的火焰温度,较好地用于研究柴油机气缸内燃烧火焰对缸内壁面热边界层的影响。 展开更多
关键词 柴油机 贯穿式火焰温度传感器 燃烧火焰 热边界层
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基于微遗传算法的船用柴油机喷油策略优化及研究 被引量：7
11
作者 王浒 刘屹清 尧命发 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期85-92,共8页
为优化大型船用柴油机的燃油喷射策略,采用微种群遗传算法结合三维数值模拟,在一台大缸径低速船用柴油机上对两个喷油器的主喷时刻、预喷间隔和预喷比例进行了优化,并在优化算例的基础上研究了大型船用柴油机各个喷油器预喷参数和顺序... 为优化大型船用柴油机的燃油喷射策略,采用微种群遗传算法结合三维数值模拟,在一台大缸径低速船用柴油机上对两个喷油器的主喷时刻、预喷间隔和预喷比例进行了优化,并在优化算例的基础上研究了大型船用柴油机各个喷油器预喷参数和顺序喷射对性能与排放的影响。研究结果表明,在采用顺序喷射的前提下,顺序喷射间隔影响NOx排放和指示燃油消耗率。第一个和第二个喷油器的预喷策略对大型船用柴油机的性能与排放有不同的影响,前者是预喷放热与主喷滞燃期缩短综合作用的结果,而后者主要是预喷放热自身的影响。通过以上研究和优化,柴油机的NOx排放降低了21.27%,表明该方法可以用于优化大型船用柴油机的喷射策略。 展开更多
关键词 遗传算法 燃烧优化 船用柴油机
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二甲醚均质充量压燃简化机理研究 被引量：3
12
作者 魏远文 林灵 徐凯 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期33-36,41,共5页
通过对二甲醚燃烧的详细化学动力学的研究以及温度敏感性分析,构建了一个涉及31种组分、49个基元反应的简化机理。该简化机理包括低温阶段、NTC区子机理、甲酸生成与消耗子机理和高温阶段子机理。通过分析过量空气系数、进气温度、压缩... 通过对二甲醚燃烧的详细化学动力学的研究以及温度敏感性分析,构建了一个涉及31种组分、49个基元反应的简化机理。该简化机理包括低温阶段、NTC区子机理、甲酸生成与消耗子机理和高温阶段子机理。通过分析过量空气系数、进气温度、压缩比对二甲醚均质压燃的影响以及重要组分的变化过程,验证了简化机理在缸内压力、温度、燃烧始点和NTC区等与详细机理的一致性。 展开更多
关键词 二甲醚 均质充量压燃(HCCI)燃烧 详细机理 简化机理 敏感性分析
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某6V150柴油机变海拔热平衡试验研究 被引量：5
13
作者 于宝金 王增全 +3 位作者 丁技峰 张国征 龚永星 张效天 《车用发动机》 北大核心 2014年第5期72-74,82,共4页
针对6V150增压中冷电控柴油机高原试验存在的问题,在其常规油量控制特性和增压匹配特性下,进行了不同海拔下模拟高原环境的热平衡试验,研究了整机热量分布随海拔变化的规律。试验结果表明:在低转速和高转速工况,随着海拔的升高,该柴油... 针对6V150增压中冷电控柴油机高原试验存在的问题,在其常规油量控制特性和增压匹配特性下,进行了不同海拔下模拟高原环境的热平衡试验,研究了整机热量分布随海拔变化的规律。试验结果表明:在低转速和高转速工况,随着海拔的升高,该柴油机的总发热量、转化为有效功的热量以及排气散热量先保持不变或略微减小,当海拔高度大于3 000m后开始大幅度下降,而在中间转速工况,基本不随海拔的变化而变化。冷却水散热量在柴油机各转速下随着海拔的升高先逐渐增大,当海拔大于3 000m后,开始出现略微下降的趋势。在3 000m海拔时,与平原相比,最大冷却水散热量增大19%,但在4 500m海拔时,由于功率下降明显,最大冷却水散热量增大15%。 展开更多
关键词 柴油机 增压中冷 高原试验 热平衡
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LPG/柴油双燃料发动机燃烧特性研究 被引量：2
14
作者 王忠俊 张新塘 潘志翔 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2002年第4期460-462,共3页
利用 AVL -65 0 1发动机燃烧分析仪记录了液化石油气 (L PG ) /柴油双燃料发动机和原柴油机在不同工况下的示功图并进行了放热规律分析 .结果表明 :L PG/柴油双燃料发动机与原机相比 ,低负荷时最高燃烧压力及最高压力升高率较小 ,高负... 利用 AVL -65 0 1发动机燃烧分析仪记录了液化石油气 (L PG ) /柴油双燃料发动机和原柴油机在不同工况下的示功图并进行了放热规律分析 .结果表明 :L PG/柴油双燃料发动机与原机相比 ,低负荷时最高燃烧压力及最高压力升高率较小 ,高负荷时升高率较大 ;滞燃期略长 ;燃烧持续期短 .根据这些特征对 L 展开更多
关键词 LPG 柴油 双燃料发动机 燃烧特性 示功图
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提高涡流室柴油机不同负荷经济性的研究 被引量：4
15
作者 邓名华 孟昭昕 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期405-411,共7页
本文根据实测的涡流室柴油机主、副室示功图，建立严谨、科学的等效热力系统和完整的理论模型，计算了各自的放热规律。通过分析，认为对涡流室柴油机燃烧系统进行优化匹配，可改善放热规律，从而提高经济性。应用正交实验这一科学方法... 本文根据实测的涡流室柴油机主、副室示功图，建立严谨、科学的等效热力系统和完整的理论模型，计算了各自的放热规律。通过分析，认为对涡流室柴油机燃烧系统进行优化匹配，可改善放热规律，从而提高经济性。应用正交实验这一科学方法，得到了多种工况的燃烧系统最佳匹配方案，并提出一个新的经济性评定方法。通过进一步研究，确定了适应全负荷和部分负荷的优化方案，显著地提高了涡流室柴油机不同负荷的经济性。 展开更多
关键词 涡流室柴油机 放热规律 燃烧系统 经济性
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舰用高压共轨柴油机燃烧与排放的仿真计算 被引量：2
16
作者 刘镇 常汉宝 邵利民 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2006年第1期17-20,共4页
利用高速闪光摄影技术,对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析,提出了一个新的计算高压喷射喷雾体发展的数学公式.在正确描述高压燃油喷雾的基础上,建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型.此模型改进了燃油喷... 利用高速闪光摄影技术,对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析,提出了一个新的计算高压喷射喷雾体发展的数学公式.在正确描述高压燃油喷雾的基础上,建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型.此模型改进了燃油喷射模型以及碳烟的生成与氧化模型,考虑了燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热,由此对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算.计算与试验结果对比分析表明,改进后的燃烧与排放模型能够较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况. 展开更多
关键词 柴油机 高压共轨系统 燃烧 排放 模拟
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柴油机燃用二甲醚的HCCI特性模拟分析 被引量：4
17
作者 林灵 魏远文 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期27-29,41,共4页
用化学动力学软件,对二甲醚柴油机HCCI燃烧模式进行变参数模拟计算。结果表明,进气温度、进气压力、压缩比、转速和EGR率都对HCCI的燃烧过程有比较明显的影响。模拟结果有望在柴油机燃用二甲醚的研究工作中得到广泛应用。
关键词 二甲醚 HCCI 柴油机 燃烧 模拟研究
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燃油品质对柴油机燃烧循环变动特性及性能的影响 被引量：2
18
作者 张晓琴 蔡忠周 +7 位作者 王增全 李玉峰 李耀宗 李云广 黄云亮 王晓滕 张冬梅 刘继林 《车用发动机》 北大核心 2015年第3期41-44,共4页
燃用3种柴油进行了柴油机性能试验,研究了不同转速和负荷下柴油对燃烧循环变动特性及柴油机性能指标的影响。研究表明:在全负荷速度特性下,随着转速的升高,最高燃烧压力和最大压力升高率的循环变动率逐渐减小;相同转速下,负荷越小,最高... 燃用3种柴油进行了柴油机性能试验,研究了不同转速和负荷下柴油对燃烧循环变动特性及柴油机性能指标的影响。研究表明:在全负荷速度特性下,随着转速的升高,最高燃烧压力和最大压力升高率的循环变动率逐渐减小;相同转速下,负荷越小,最高燃烧压力和最大压力升高率的循环变动率越大;燃油的十六烷值越小,其自燃性越差,着火滞燃期越长;初馏温度较低时,轻馏分含量较高,参加预混合燃烧的份额大,容易造成燃烧速度加快,压力升高速度快,导致最高燃烧压力和最大压力升高率的循环变动率变大,对应燃烧过程变粗暴,由此实现的动力性能和经济性能变差。 展开更多
关键词 柴油机 燃油品质 循环变动 性能
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MWMTBD620柴油机加载过渡工况的性能研究 被引量：3
19
作者 邵利民 常汉宝 安士杰 《车用发动机》 北大核心 2005年第1期8-11,共4页
采用自行设计的过渡工况控制及测量系统,对MWMTBD620柴油机进行了加栽过渡工况下的空燃比、 消光烟度及示功图参数的测试。试验结果表明,随负荷增加率的上升,空燃比减小,燃烧恶化;燃烧始点后移,预混 燃烧比明显下降。上述原因导致了在... 采用自行设计的过渡工况控制及测量系统,对MWMTBD620柴油机进行了加栽过渡工况下的空燃比、 消光烟度及示功图参数的测试。试验结果表明,随负荷增加率的上升,空燃比减小,燃烧恶化;燃烧始点后移,预混 燃烧比明显下降。上述原因导致了在加载过渡工况下,随负荷增加率的升高,柴油机的性能恶化,油耗增加,燃烧 噪声变大,排气烟度上升。 展开更多
关键词 柴油机 加载 过渡工况 性能
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二甲醚发动机活塞温度的测量研究 被引量：3
20
作者 杨杰 张煜盛 +1 位作者 张鹏 周少任 《车用发动机》 北大核心 2007年第3期79-82,共4页
用硬度塞法分别测量了相同工况下二甲醚(DME)发动机和柴油机的活塞温度分布,测量结果表明,90%标定负荷工况时,DME发动机活塞顶部和火力岸处表面温度为255℃～290℃,比同工况下柴油机要低20℃～40℃,燃用这两种燃料的活塞温度分布情况及... 用硬度塞法分别测量了相同工况下二甲醚(DME)发动机和柴油机的活塞温度分布,测量结果表明,90%标定负荷工况时,DME发动机活塞顶部和火力岸处表面温度为255℃～290℃,比同工况下柴油机要低20℃～40℃,燃用这两种燃料的活塞温度分布情况及其变化趋势则基本相同。采用零维燃烧模型对DME发动机与柴油机的燃烧放热规律和缸内温度变化历程进行了预测分析,计算结果表明,在相同工况下DME发动机的热负荷低于柴油机,这是导致DME发动机活塞温度较柴油机低的根本原因。 展开更多
关键词 二甲醚发动机 活塞 温度测量 硬度塞
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