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变径管内流噪声特性及优化研究
1
作者 谈明高 王昊晨 +3 位作者 刘厚林 吴登昊 吴江海 吴贤芳 《流体机械》 北大核心 2025年第6期104-110,共7页
为探究变径管内流噪声特性,采用大涡模拟(LES)耦合Smagorinsky亚格子模型对变径管内流场进行非定常数值模拟,结合脉动压力分析管内声源强度分布,利用Lighthill声比拟理论提取声源,进而通过声学有限元方法计算变径管内声场,并通过试验对... 为探究变径管内流噪声特性,采用大涡模拟(LES)耦合Smagorinsky亚格子模型对变径管内流场进行非定常数值模拟,结合脉动压力分析管内声源强度分布,利用Lighthill声比拟理论提取声源,进而通过声学有限元方法计算变径管内声场,并通过试验对比验证数值计算方法的可靠性。以总声压级(OSPL)作为优化评判标准,采用双曲线结构对变径管进行结构优化。结果表明:该计算方法能有效预测管道内流噪声,与试验结果的相对误差在3%以内;变径管内的压力脉动强度峰值集中于进口与出口变径处,其脉动压力均方根(Cp,RMS)最大值分别为0.086 3和0.083 1;变径处、出口及进口的总声压级依次为138.07 dB,135.48 dB,134.35 dB;双曲线结构显著降低了变径处的压力脉动及管内流动噪声,进口、变径处及出口的流噪声总声压级分别降低7.37%,8.85%和8.23%。研究为变径管的结构优化设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 变径管 内流噪声 脉动压力 双曲线优化结构 降噪优化 计算声学
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基于InfoWorks ICM水力模型的排水管道负荷分析方法 被引量：1
2
作者 张辰 《工程建设与设计》 2025年第2期31-33,共3页
采用InfoWorks ICM水力模型,通过构建量化模型,对排水管道在不同降雨强度条件下的负荷进行分析。结果表明,新建雨水系统能满足5年一遇降雨标准,且在10年一遇降雨标准下,路面积水不超150 mm。
关键词 排水管道 负荷分析 Info Works ICM 管道沉积物
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工程堆载诱发邻近管线变形响应的快速解析方法 被引量：1
3
作者 叶俊能 王忠瑾 +1 位作者 王乾浩 冯国辉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2082-2089,共8页
既有管线附近存在工程堆载情况下,管线会产生下沉位移,并进一步威胁到既有管线的正常工作。在这方面的研究大部分停留在有限元和室内试验方面,较少理论解用于分析既有邻近管线在工程堆载作用下的受力变形响应。基于此,采用理论解析的手... 既有管线附近存在工程堆载情况下,管线会产生下沉位移,并进一步威胁到既有管线的正常工作。在这方面的研究大部分停留在有限元和室内试验方面,较少理论解用于分析既有邻近管线在工程堆载作用下的受力变形响应。基于此,采用理论解析的手段研究该工况下管-土相互作用。首先采用Boussinesq解解析得到既有管线轴线处的附加应力,随后将管线简化成放置在双参数Pasternak模型上的无限长梁,进一步获得管线变形过程中的系统总能量,最后根据能量变分理论获得邻近管线受力变形响应。通过与既有试验实测数据对比,验证了所提方法的正确性;相比于所提方法的退化解析,所提方法更贴近实测数据。参数研究表明:管线的受力变形会随管线埋深的增大而非线性减小;增大管线直径会引起管线变形响应增强;管线和堆载区域夹角对管线受力变形不敏感;增大管线与堆载区域的水平距离能够有效减小管线受力变形响应,且减速呈现先增大后减小的现象。一系列分析成果可用于实际工程中工程堆载对邻近既有管线受力变形的影响分析。 展开更多
关键词 能量变分 工程堆载 既有管线 双参数地基模型 简化解析
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基于非线性有限元屈曲分析法对工业管道支架系统稳定性的研究
4
作者 刘文天 《工程建设与设计》 2025年第12期87-89,共3页
探讨非线性有限元屈曲分析法在工业管道支架系统稳定性研究中的应用,通过建立精确的有限元模型,分析了支架不同连接方式、中面板构造形式以及肋板数量对管道支架抗震性能的影响。结果表明,焊接连接相较于螺栓连接能更好地发挥支架的抗... 探讨非线性有限元屈曲分析法在工业管道支架系统稳定性研究中的应用,通过建立精确的有限元模型,分析了支架不同连接方式、中面板构造形式以及肋板数量对管道支架抗震性能的影响。结果表明,焊接连接相较于螺栓连接能更好地发挥支架的抗震性能,而增加竖向肋板数量能有效提高支架的抗屈曲能力和耗能能力。 展开更多
关键词 非线性有限元 屈曲分析 工业管道支架 稳定性 抗震性能
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一种输油管道供液泄漏在线监测系统的设计及应用
5
作者 廖小飞 《汽车与驾驶维修》 2025年第1期47-49,共3页
汽车主机厂集中供液系统将各类油液通过泵站经长距离管道泵送至装配车间,管道内油液工作在高压条件下极易从管道焊缝、连接法兰处产生渗漏,特别是输送管道为埋地安装时,泄漏更难及时发现,极易造成环境污染事件,甚至可能引发火灾、爆炸... 汽车主机厂集中供液系统将各类油液通过泵站经长距离管道泵送至装配车间,管道内油液工作在高压条件下极易从管道焊缝、连接法兰处产生渗漏,特别是输送管道为埋地安装时,泄漏更难及时发现,极易造成环境污染事件,甚至可能引发火灾、爆炸等安全生产事故。本文设计一种集中供液泄漏在线监测系统,对输送管道油液泄漏情况进行实时监控,可显著提升集中供液系统的可靠性,避免泄漏造成的环境污染事件和安全生产事故。 展开更多
关键词 输油管道 泄漏 在线监测 编程组态
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柔性管道BSR区域曲率预报模型及优化准则研究
6
作者 陈鲲鹏 张萌萌 +2 位作者 赵冰 李亚美 付世晓 《船舶力学》 北大核心 2025年第2期266-276,共11页
聚氨酯材料(Polyurethane)制造的弯曲刚度加强件(Bend Stiffener, BSR)一般用于非粘结管道与端部的连接处,预报该区域的曲率分布是必要的。本文首先提出一种同时计及BSR材料应力-应变非线性与非粘结管道弯曲迟滞特性的曲率预报模型;然... 聚氨酯材料(Polyurethane)制造的弯曲刚度加强件(Bend Stiffener, BSR)一般用于非粘结管道与端部的连接处,预报该区域的曲率分布是必要的。本文首先提出一种同时计及BSR材料应力-应变非线性与非粘结管道弯曲迟滞特性的曲率预报模型;然后使用非线性回归方法,辨识用于描述BSR材料的应力松弛行为的Prony参数,并将其代入曲率预报模型,使该模型可以考虑BSR材料应力松弛的影响效果;最终,本文提出针对BSR的优化准则,并对规则形状的BSR进行参数分析。 展开更多
关键词 非粘结管道BSR区域 曲率预报 非线性效应 应力松弛 优化准则
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与粉煤灰对比进行电石炉净化灰气力输送应用研究
7
作者 朱志超 马飞育 +4 位作者 高硕 郭洋洋 张征 王旭栋 董义德 《水泥》 2025年第3期50-54,共5页
针对电石炉净化灰气力输送难点进行分析,对比净化灰和粗、细粉煤灰物理特性,发现净化灰相比于粗、细粉煤灰,粒径细、密度小,流动性差,容易出现黏附壁面等问题。因此从增强净化灰的流动性角度出发改进设备,提高净化灰输送能力。设计选择... 针对电石炉净化灰气力输送难点进行分析,对比净化灰和粗、细粉煤灰物理特性,发现净化灰相比于粗、细粉煤灰,粒径细、密度小,流动性差,容易出现黏附壁面等问题。因此从增强净化灰的流动性角度出发改进设备,提高净化灰输送能力。设计选择仓泵壁面流化改进方案,减少仓泵内原有流化设备对于净化灰的支撑作用,提高净化灰流化程度。在工程实际中运用改进的仓泵以及气力输送逻辑,改进后的设备很好地完成了气力输送任务,未有物料粘连情况发生。研究结果表明:仓泵壁面流化方式的改进对净化灰气力输送具有较好的提升能力,且关于净化灰气力输送系统输送逻辑优化也使得系统流程更加适配净化灰输送特性。 展开更多
关键词 电石生产 净化灰 气力输送 仓泵 工程实例
原文传递
基于Q-Criterion的阀门连动系统优化设计
8
作者 刘洋 赵宇琪 丁英仁 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第3期33-40,共8页
连动系统是保证裂解炉并网时主管线压力稳定的关键装置。为研究切换过程主管线压力稳定程度,文章以某项目阀门连动系统设计为例,介绍了基于面积法的设计流程,并采用CFD方法计算了切换过程中流场及压力分布情况,分析了主管线压力离散程... 连动系统是保证裂解炉并网时主管线压力稳定的关键装置。为研究切换过程主管线压力稳定程度,文章以某项目阀门连动系统设计为例,介绍了基于面积法的设计流程,并采用CFD方法计算了切换过程中流场及压力分布情况,分析了主管线压力离散程度高、平缓度差的原因。通过Q-Criterion法提取涡核等值面所包含的体积系数,并通过公式拟合法重新定义了面积等效系数及压力等效系数,优化了连动设计方法。优化后主管线压力离散程度相比优化前减小62.6%,主管线压力平缓度提升75%,最大程度保证了裂解炉切换过程主管线压力的稳定性,提升了装置整体鲁棒性和安全性。 展开更多
关键词 裂解气阀 连动系统 优化 数值模拟 Q准则
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超临界二氧化碳管道操作仿真模拟教学 被引量：3
9
作者 朱建鲁 吴佳凌 +1 位作者 胡其会 李玉星 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第7期217-221,共5页
利用特征线法对超临界CO_(2)的管道特殊工况进行了模拟,旨在让学生学习新的思维方式和技术手段,并将其用于解决实际问题。CO_(2)运输作为碳捕集、利用与封存(CCUS)技术中的中间环节,承担着将CO_(2)从捕集地输送到封存地的任务。其中最... 利用特征线法对超临界CO_(2)的管道特殊工况进行了模拟,旨在让学生学习新的思维方式和技术手段,并将其用于解决实际问题。CO_(2)运输作为碳捕集、利用与封存(CCUS)技术中的中间环节,承担着将CO_(2)从捕集地输送到封存地的任务。其中最常用的运输方式是管道运输。该文建立了以质量、动量和能量守恒定律为基础的描述管道内一维气体流动的数学模型,采用特征线法进行求解,利用MATLAB编程计算,对CO_(2)管道进行了操作模拟。该过程能够使学生掌握特征线法,了解超临界CO_(2)管道运行规律,提高实验教学效果。 展开更多
关键词 特征线 CO_(2)管道 特殊工况
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深海采矿柔性管力学性能及加工工艺研究综述 被引量：3
10
作者 徐万海 沙沐 +1 位作者 王莹莹 马烨璇 《力学与实践》 2024年第3期532-547,共16页
海洋蕴藏着储量丰富的矿产资源,深海矿产资源开发逐渐成为学术界和工程界的研究热点。管道提升式开采方案是目前公认的最具商业前景的海洋矿产开发方案。矿产输运管道作为连接海底中继舱和海上采矿平台的纽带,需要承受恶劣的风、浪、流... 海洋蕴藏着储量丰富的矿产资源,深海矿产资源开发逐渐成为学术界和工程界的研究热点。管道提升式开采方案是目前公认的最具商业前景的海洋矿产开发方案。矿产输运管道作为连接海底中继舱和海上采矿平台的纽带,需要承受恶劣的风、浪、流环境载荷和复杂作业工况的工作载荷,其设计制造和力学性能分析一直备受关注。相比于刚性管道,柔性管道的弯曲刚度小、便于安装与回收、使用寿命较长。然而,柔性管道的结构复杂,各层之间相互影响,金属柔性管道由于自身结构的限制,在深海采矿行业中难以广泛应用,人们开始把目光放在非金属柔性管的设计与应用上。本文回顾了柔性管的发展历程,总结阐述了柔性管设计及加工制造中的力学性能分析方法和力学特性,并对柔性管设计制造的未来发展提供力所能及的展望。 展开更多
关键词 柔性管 管道设计 管道加工 深海采矿
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基于CFD-DPM模型的高浓度矿浆输送90°弯管冲蚀磨损特性研究
11
作者 卜显忠 武栋平 +2 位作者 何川 李九洲 李新宏 《中国钼业》 2024年第5期57-64,共8页
在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速... 在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速、矿浆浓度对某选矿厂矿浆输送管道的90°弯管冲蚀磨损的影响。结果表明:弯管的冲蚀磨损最为严重,90°弯管处的冲蚀磨损速率与矿浆浓度呈线性关系;流速达到5 m/s时90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大;粒径在0.0374~0.0750 mm范围时,90°弯管处的冲蚀磨损速率无明显变化,粒径达到0.150 mm后90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大。研究结果可实现矿浆输送管道冲蚀磨损区域和磨损速率的有效评估,为管道安全运维和寿命预测提供技术依据。 展开更多
关键词 矿浆 数值模拟 弯管 冲蚀磨损
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穿山港区制氢加氢一体站的输氢管道设计
12
作者 吴承志 童亮 +2 位作者 袁裕鹏 张乾能 袁成清 《交通科技》 2024年第5期160-164,共5页
利用水路交通自然禀赋,通过太阳能和风能制氢,是构建港口绿氢“制-储-注-供-用”产业链的重要环节。制氢加氢一体站是未来的发展趋势,从安全角度保证制氢加氢一体站之间的管道输送十分重要。以穿山港区制氢量为500 Nm3/h的制氢加氢一体... 利用水路交通自然禀赋,通过太阳能和风能制氢,是构建港口绿氢“制-储-注-供-用”产业链的重要环节。制氢加氢一体站是未来的发展趋势,从安全角度保证制氢加氢一体站之间的管道输送十分重要。以穿山港区制氢量为500 Nm3/h的制氢加氢一体站为对象,开展输氢管道强度参数计算,并用CAESAR II软件对所计算的管道系统进行建模,开展多种工况下的静态应力分析。结果表明所设计的管道系统模型可行,可为制氢加氢一体站的气体输氢设计提供参考。 展开更多
关键词 制氢加氢一体站 输氢 管道设计 应力分析
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多级液体分布器流动特性分析 被引量：4
13
作者 杜百会 朱晓磊 +4 位作者 陆晓峰 程可 许雪乔 吴远远 赵玉 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期74-83,共10页
新型污水处理工艺的处理效率受到反应池流场扰动影响较大,引起流场扰动的主要因素是液体分布器出流均匀性和出孔湍流强度。目前,关于分布器均匀布水的研究较少,尚未揭示淹没流的孔口阻力特性与沿程阻力特性协同机制。本文提出一种孔径... 新型污水处理工艺的处理效率受到反应池流场扰动影响较大,引起流场扰动的主要因素是液体分布器出流均匀性和出孔湍流强度。目前,关于分布器均匀布水的研究较少,尚未揭示淹没流的孔口阻力特性与沿程阻力特性协同机制。本文提出一种孔径梯度变化的多级液体分布器结构,应用于某示范工程中,建立了基于物质传输模型的淹没流液体分布装置有限元分析方法,将数值模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验得到2个测试平面内氯离子质量浓度最大偏差为1.97%,有限元模拟得到多级液体分布器的克里斯琴森均匀系数为89.1%。在进水过程中,试验和有限元模拟所得新进水质量分数的变化趋势一致,结果吻合较好,证明了新型污水反应器结构的合理性,且满足工程应用要求。 展开更多
关键词 多级液体分布器 管路 扰流 物质传输 均匀性 污水反应池 克里斯琴森均匀系数
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浮式风机动态缆防弯器优化设计 被引量：1
14
作者 李海波 李志川 +1 位作者 江思傲 张玉 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期138-144,共7页
针对防弯器设计时几何结构参数多,需同时考虑刚度、寿命及质量,设计过程复杂,难以快速获得最优结构方案等问题,建立动态缆整体动力响应分析模型及防弯器有限元分析模型,以质量和疲劳寿命为优化目标,将其主要几何参数作为变量,利用BP神... 针对防弯器设计时几何结构参数多,需同时考虑刚度、寿命及质量,设计过程复杂,难以快速获得最优结构方案等问题,建立动态缆整体动力响应分析模型及防弯器有限元分析模型,以质量和疲劳寿命为优化目标,将其主要几何参数作为变量,利用BP神经网络算法实现几何参数与疲劳寿命之间的全局化映射,建立防弯器疲劳寿命预测模型,并通过多目标粒子群优化算法得到考虑寿命与质量的最优结构方案。结果表明,优化后防弯器质量和疲劳寿命有一定的提升,形成了浮式风机动态缆防弯器快速优化设计方法。研究成果可为海洋工程结构与装备的优化设计提供理论指导。 展开更多
关键词 防弯器 动态缆 神经网络 优化设计 多目标粒子群算法
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载流管道固液耦合振动计算 被引量：18
15
作者 王世忠 于石声 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期816-818,841,共4页
根据Hamilton原理 ,用有限元法推导载流管道的固液耦合振动方程 ,用QR法计算不同边界条件下管道的临界速度和固有频率 ,用Newmark法计算了管道对阶跃载载荷的响应 .所得结果可用于火箭发动机燃料馈给管道 。
关键词 管道 固液耦合振动 临床速度 动态响应 有限元法 计算
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涂塑钢管管道接头的连接和防腐蚀方法 被引量：8
16
作者 柏永清 孙冰心 +1 位作者 庞永俊 孙胜 《钢管》 CAS 2003年第4期45-48,共4页
指出徐塑钢管接头处的连接和防腐蚀是制约涂塑钢管推广应用的瓶颈,介绍了内(外)涂塑钢管接头连接和防腐蚀的几种实用方法。塑料防蚀带缠绕包覆法、收缩带包覆法、火焰喷涂法等外补口方法以及螺纹连接、沟槽连接、法兰连接、滑入式接口... 指出徐塑钢管接头处的连接和防腐蚀是制约涂塑钢管推广应用的瓶颈,介绍了内(外)涂塑钢管接头连接和防腐蚀的几种实用方法。塑料防蚀带缠绕包覆法、收缩带包覆法、火焰喷涂法等外补口方法以及螺纹连接、沟槽连接、法兰连接、滑入式接口、内衬短管焊接等内补口方法较为实用。补口机内补口技术,只适宜长距离直管道,且设备复杂;记忆合金材料内补口技术,成本高,应用较少。只要注意补口涂层施工质量,严格操作规程,其质量是可靠的。 展开更多
关键词 涂塑钢管 管道接头 防腐 塑料防蚀带缠绕包覆法 收缩带包覆法 火焰喷涂法 连接
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基于热经济学原理的管道保温厚度设计研究 被引量：4
17
作者 王志国 张雪莲 +3 位作者 杨文哲 刘晓燕 王竹筠 项新耀 《暖通空调》 北大核心 2010年第1期119-122,共4页
利用最优化原理,考虑热力管道的单位长度能量损失费用和投资年分摊费用,推导出了能损经济厚度计算式。利用经济学的原理,考虑热力管道的单位长度损失费用和投资年分摊费用,推导出了损经济厚度计算式。进行了实际计算和对比分析。... 利用最优化原理,考虑热力管道的单位长度能量损失费用和投资年分摊费用,推导出了能损经济厚度计算式。利用经济学的原理,考虑热力管道的单位长度损失费用和投资年分摊费用,推导出了损经济厚度计算式。进行了实际计算和对比分析。同时给出了平面保温设计的损经济厚度计算式。 展开更多
关键词 热力管道 保温 经济厚度 能损 炯损
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管道流体瞬变的有限元研究 被引量：4
18
作者 张祥林 黄树槐 +1 位作者 王运赣 李从心 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期23-25,共3页
用有限元法对输流管道的流体瞬变进行研究，通过实例计算和传统的特征线法进行比较，证明了该方法的有效性。
关键词 管道 流体瞬变 有限元 摩擦模型
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超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计 被引量：14
19
作者 李铭志 何炎平 黄超 《水运工程》 北大核心 2017年第2期166-172,共7页
绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 k... 绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。 展开更多
关键词 泥沙输送 管道输送 超大型绞吸挖泥船 设计选型
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波纹膨胀节失效因素与预防 被引量：8
20
作者 邱广涛 杨知我 +2 位作者 丰艳春 汪锡铎 赵金星 《管道技术与设备》 CAS 2001年第5期14-16,共3页
介绍了波纹膨胀节失效的现象、因素及案例 ,并对失效的原因进行了分析。针对不同的失效因素提出了预防膨胀节失效的措施 ,并对安全注册的必要性进行了阐述。
关键词 波纹膨胀节 安全注册 预防 失效分析 压力管道
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