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《大庆石油学院》 2009年
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粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的数值计算

蔡萌  
【摘要】: 在特殊工艺井的钻井过程中,钻杆不仅绕自身轴线自转,还绕着井眼(或套管)的轴线公转,特殊钻井液在钻杆与井眼(或套管)所形成的偏心环空中的流动可视为粘弹性流体在内管做行星运动的环空中的流动。同样,在聚驱螺杆泵采油工况下,抽油杆不仅绕自身轴线自转,还绕油管的轴线公转,采出液在抽油杆和油管所形成的偏心环空中的流动也可视为粘弹性流体在内管做行星运动的环空中的流动。因此研究粘弹性流体在内管做行星运动的环空中的流动规律,对分析特殊工艺井钻井液在井筒中的携屑能力以及优化聚驱螺杆泵采油井生产参数具有重要的指导意义。 本文用变系数二阶流体模型描述粘弹性流体的流变性,对粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的速度分布、流量和压力梯度做了数值计算。 本文在运动双极坐标系下变系数二阶流体在内管做行星运动的环空中流动的控制方程的基础上,给出了变系数二阶流体在内管做行星运动的环空中流动的流量公式和压力梯度方程组及其相应数值计算方法;以可视为变系数二阶流体的HPAM水溶液为例,在采用有限差分法对上述控制方程进行数值求解,得到轴向速度分布的基础上,对该流动的流量进行了数值计算;根据上述压力梯度方程组,对该流动的压力梯度进行了数值计算;分析了环空内管公转速度、自转速度、环空偏心度、压力梯度、惯性力及溶液的弹性对该流动的切向速度分布、径向速度分布、轴向速度分布及流量的影响;分析了环空内管公转速度、自转速度、环空偏心度、惯性力及溶液的弹性对该流动的压力梯度的影响。 把利用本文给出的变系数二阶流体在内管做行星运动的环空中流动的速度分布的数值计算方法算得的可视为Newton流体的水在内管做行星运动的环空中流动的切向速度分布、径向速度分布、轴向速度分布与利用解析解算得的切向速度分布、径向速度分布、轴向速度分布进行了对比,结果吻合较好;通过可视为变系数二阶流体的HPAM水溶液在内管做行星运动的环空中流动的室内实验,分别把算得的流量、压力梯度和实验测得的流量、压力梯度进行了对比,它们之间的平均相对百分比误差均在5%以内。可以认为本文给出的变系数二阶流体在内管做行星运动的环空中流动的速度分布、流量和压力梯度的数值计算方法是正确的。
【学位授予单位】:大庆石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TE21

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张淑云;幂律流体在内管带等距圆环体且旋转的变截面环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
2 张斌;变系数二阶流体在内管带圆环体且旋转的环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
3 宋兴良;粘弹性流体在内管带有等距环槽的同心环空中流动的数值计算[D];东北石油大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张海桥 ,崔海清;幂律液体环形空间层流螺旋流的流量计算[J];大庆石油学院学报;1984年04期
2 张景富,李邦达,代明午;定向井偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流动特性[J];大庆石油学院学报;1992年04期
3 刘永建,王天成,柳颖,石仲仁;偏心环空中幂律流体层流螺旋流流动规律的研究[J];大庆石油学院学报;1995年03期
4 张景富,李邦达;Bingham流体在定向井眼中层流螺旋流压降公式[J];大庆石油学院学报;1995年03期
5 杨树人,王春生,杨英;黏弹性流体在内管做轴向运动的偏心环空中的速度分布[J];大庆石油学院学报;2005年01期
6 崔海清,季海军,蔡萌,修德艳;流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[J];大庆石油学院学报;2005年02期
7 季海军,张新,崔海清,修德艳,刘东升;流体在内外管同时旋转的偏心环空中螺旋流的稳定性参数[J];大庆石油学院学报;2005年04期
8 崔海清;张小宁;李楠;;二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布[J];大庆石油学院学报;2007年03期
9 常瑛;包志晶;崔海清;李楠;;流体在内管做轴向往复运动偏心环空中非定常流的压力梯度[J];大庆石油学院学报;2007年06期
10 蔡萌;季海军;裴晓含;李志文;崔海清;;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的速度分布[J];大庆石油学院学报;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 季海军;幂律流体在内管做行星运动的环空中的流动[D];大庆石油学院;2005年
2 刘东升;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
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1 张新;Newton流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
【共引文献】
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1 孙利民,申长雨,杨云珍;可控制纤维取向的长玻纤增强塑料管材挤出机头[J];工程塑料应用;2004年06期
2 I.Siddique;D.vieru;;Exact solution for the rotational flow of a generalized second grade fluid in a circular cylinder[J];Acta Mechanica Sinica;2009年06期
3 郭煜;Navier-Stokes方程的数值解法[J];鞍山钢铁学院学报;1997年03期
4 马久河;吕建刚;张磊;李猛;;回转叶片式磁流变减振器的特性研究[J];兵器材料科学与工程;2006年01期
5 王训宏;王快社;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与试验分析[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
6 孙长敬,褚家如;基于MEMS技术的微流体混合器及相关技术[J];微纳电子技术;2004年05期
7 王玉芳;杨树兴;;旋转状态下姿态控制发动机喷流流场的数值模拟[J];兵工学报;2006年05期
8 赵彦娜,孙延祚,莫德举;关于悬浮陀螺式气体流量传感器的研究与开发[J];北京化工大学学报(自然科学版);1998年04期
9 邓代强;高永涛;杨耀亮;吴顺川;;基于流体力学理论的全尾砂浆管道输送流变性能[J];北京科技大学学报;2009年11期
10 覃文洁;胡春光;郭良平;左正兴;;近壁面网格尺寸对湍流计算的影响[J];北京理工大学学报;2006年05期
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1 贾文利;曹伟;;比热非常值对高超声速平板边界层稳定性的影响[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
2 韩家德;于延民;;工程流体力学教学内容与教学方法探讨——哈尔滨理工大学高教科研课题[A];高教科研2006(下册:专题研究)[C];2006年
3 王振东;;孤立波与孤立子[A];第二届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2005年
4 秦鹏;王明珠;杨胜强;;旋涡气流光整加工中磨具运动的理论研究[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 韩式方;;各向异性粘弹流体小振幅振荡旋转流动[A];四川省力学学会2008年学术大会论文集[C];2008年
6 崔海清;郭军辉;郑晓松;高涛;尹晓喆;;流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
7 杨树人;王春生;崔海清;冯翠菊;;黏弹流体偏心环空流动的数值计算[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
8 崔海清;蔡萌;裴晓含;修德艳;;流体在内管做行星运动的环空中流动时内管受力的数值计算[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
9 王健;修德艳;蔡萌;;流体偏心环空螺旋流动压力梯度的数值计算[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
10 裴晓含;王野;崔海清;刘兴君;;流体在内管带环槽环空流场的数值模拟[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
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1 邹华志;河网、河口及海岸整体联解数值模式及其在珠江口咸潮上溯研究的应用[D];中国海洋大学;2010年
2 姚闽娜;魔芋葡甘聚糖结构与其稳定性研究[D];福建农林大学;2010年
3 张彬;高压旋喷气液同轴喷嘴射流流场理论与试验研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
6 俞路;絮凝酵母在悬浮床反应器流变与流动行为研究[D];大连理工大学;2011年
7 程秀花;温室环境因子时空分布CFD模型构建及预测分析研究[D];江苏大学;2011年
8 王文昌;三维曲井抽油杆柱动力学特性分析方法研究与应用[D];上海大学;2011年
9 韦华南;水力充填负压强制脱水研究[D];中南大学;2010年
10 张淑云;幂律流体在内管带等距圆环体且旋转的变截面环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
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1 高振周;煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究[D];河南理工大学;2010年
2 张红为;杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D];安徽农业大学;2010年
3 徐建伟;自然平衡流道中剪切诱导非平衡流动的CAE分析[D];郑州大学;2010年
4 张万煌;TBD234柴油机缸内燃烧模拟及排放预测[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 金翼飞;聚合物微挤出流变学理论与试验研究[D];大连理工大学;2010年
6 闫未丹;栅缝元件上粘弹性流体降膜流动研究[D];华东理工大学;2011年
7 胡建国;玉米秸秆悬浮液流变性能及其对螺带搅拌桨混合特性的影响[D];华东理工大学;2011年
8 唐美芳;可再生低聚羧甲基瓜胶凝胶体系及其流变特性研究[D];华东理工大学;2011年
9 王红利;固液两相流旋流泵的数值模拟与性能预测[D];昆明理工大学;2009年
10 王晓宇;金川矿山废石—全尾砂高浓度充填料浆管输阻力模型研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 鲁港;王立波;王冠军;张宇;;幂律钻井液同心环空轴向层流压降的计算[J];断块油气田;2009年04期
2 尹洪军;姜海梅;钟会影;苏宇驰;;SPTT黏弹性流体在突缩流道内的流动[J];大庆石油地质与开发;2008年02期
3 陈静惠 ,钟鑫 ,田继安 ,陈家琅;宾汉液体在偏心环空中的层流初探[J];大庆石油学院学报;1987年01期
4 刘永建,陈家琅,姜淑卿;同心环空中宾汉液体结构流及其稳定性[J];大庆石油学院学报;1992年03期
5 张景富,李邦达,代明午;定向井偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流动特性[J];大庆石油学院学报;1992年04期
6 刘永建,王天成,柳颖,石仲仁;偏心环空中幂律流体层流螺旋流流动规律的研究[J];大庆石油学院学报;1995年03期
7 孙智,高涛,崔海清;流体在内管做轴向运动的偏心环空中的速度分布[J];大庆石油学院学报;2004年01期
8 杨元健,高涛,崔海清,孙智,郭军辉;幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布[J];大庆石油学院学报;2004年06期
9 杨树人,王春生,杨英;黏弹性流体在内管做轴向运动的偏心环空中的速度分布[J];大庆石油学院学报;2005年01期
10 杨晶,杨树人,王春生;聚驱井抽油杆偏磨原因及预防[J];大庆石油学院学报;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张淑云;幂律流体在内管带等距圆环体且旋转的变截面环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
2 宋兴良;粘弹性流体在内管带有等距环槽的同心环空中流动的数值计算[D];东北石油大学;2011年
3 孙智;聚合物驱油井产出液在抽油杆做轴向运动的井筒中的流动——理论,计算和应用[D];大庆石油学院;2004年
4 季海军;幂律流体在内管做行星运动的环空中的流动[D];大庆石油学院;2005年
5 杨元建;粘弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流[D];大庆石油学院;2005年
6 刘东升;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
7 杨树人;粘弹性流体偏心环空非定常流的数值计算[D];大庆石油大学;2006年
8 孟令尊;梭形杆环空流场数值计算及应用[D];大庆石油学院;2007年
9 常瑛;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析[D];大庆石油学院;2008年
10 李楠;粘弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的压力梯度[D];大庆石油学院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高涛;幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流[D];大庆石油学院;2004年
2 国丽萍;粘弹性流体动力学在抽油机井防偏磨中的应用[D];大庆石油学院;2004年
3 蔡萌;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[D];大庆石油学院;2005年
4 王春生;粘弹性流体在内管做轴向运动的偏心环空中定常流动的数值计算[D];大庆石油学院;2005年
5 郭军辉;偏心环空中做轴向运动的内管所受粘弹性流体作用力的数值计算[D];大庆石油学院;2006年
6 周立杰;幂律流体环空流场PIV实验研究[D];大庆石油学院;2006年
7 张新;Newton流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
8 魏淑惠;偏心环空流场的CFD模拟[D];大庆石油学院;2007年
9 汪岩;粘弹性流体偏心环空非定常流的研究[D];大庆石油学院;2007年
10 张小宁;聚驱工况下抽汲液在井筒中流动的流量数值计算[D];大庆石油学院;2007年
【二级引证文献】
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1 张斌;变系数二阶流体在内管带圆环体且旋转的环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
【二级参考文献】
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1 张金锁;章本照;;FLUID FLOW IN A HELICAL PIPE[J];Acta Mechanica Sinica;1999年04期
2 罗玮;周孝德;程文;刘晓辉;;PIV应用于气液两相流的研究现状[J];传感器与微系统;2006年02期
3 陈家琅;判别幂律液体流动状态的 Z 值[J];大庆石油学院学报;1981年01期
4 崔海清 ,张海桥;幂律液体环形空间螺旋流的视粘度和速度分布[J];大庆石油学院学报;1984年03期
5 张海桥 ,崔海清;幂律液体环形空间层流螺旋流的流量计算[J];大庆石油学院学报;1984年04期
6 张海桥,崔海清;幂律液体圆管螺旋流的稳定性参数[J];大庆石油学院学报;1989年02期
7 张海桥,崔海清;一类带屈服应力的粘性液体在钻柱中流动的数学模型[J];大庆石油学院学报;1990年01期
8 岳湘安,陈家琅,刘宏,陈静惠,田继安;泥浆模拟液在偏心环形空间中的紊流[J];大庆石油学院学报;1991年01期
9 张海桥;钻井液偏心环空螺旋流的无限细分法[J];大庆石油学院学报;1991年02期
10 张景富,李邦达,代明午;定向井偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流动特性[J];大庆石油学院学报;1992年04期
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1 崔海清;蔡萌;裴晓含;修德艳;;流体在内管做行星运动的环空中流动时内管受力的数值计算[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
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1 季海军;幂律流体在内管做行星运动的环空中的流动[D];大庆石油学院;2005年
2 裴晓含;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析[D];大庆石油学院;2007年
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1 王春艳;螺杆泵抽油井工况分析[D];大庆石油学院;2004年
2 蔡萌;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[D];大庆石油学院;2005年
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1 张斌;蔡萌;崔海清;张淑云;季海军;;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的流量数值计算[J];哈尔滨工程大学学报;2010年08期
2 崔海清,季海军,蔡萌,修德艳;流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[J];大庆石油学院学报;2005年02期
3 蔡萌;季海军;裴晓含;李志文;崔海清;;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的速度分布[J];大庆石油学院学报;2008年03期
4 崔海清;张淑云;修德艳;蔡萌;;流体在内管做行星运动的环空中流动的压力梯度[J];中国石油大学学报(自然科学版);2008年06期
5 黄善波;李兆敏;;Maxwell流体在内壁面沿轴向做往复运动的环空内的流动规律[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年04期
6 客进友;Cross流体在圆管和环空内流动流场的摄动解[J];石油大学学报(自然科学版);1991年02期
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8 崔海清;裴晓含;蔡萌;;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[J];石油学报;2007年01期
9 岳湘安;陈家琅;;幂律流体在圆管中的紊流速度分布及压力梯度[J];石油学报;1986年03期
10 汪黎明;李延胜;耿祥和;;管道片式喷气织机引纬管道内气流速度分析[J];青岛大学学报(工程技术版);1991年04期
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2 王志坚;仉安娜;李光武;;真空高压气淬设备不同风道流动型式的数值模拟[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
3 吴高明;刘汉杰;向晓东;柯了英;;武钢炼铁厂一高炉槽下“电改袋”流场模拟与风量分配[A];2008年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集(上册)[C];2008年
4 许贤良;邓海顺;王传礼;;球面缝隙流理论研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第三卷)[C];2004年
5 刘乃玲;张旭;;细雾喷嘴射流特性分析及雾滴分布特性研究[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年
6 崔海清;蔡萌;裴晓含;修德艳;;流体在内管做行星运动的环空中流动时内管受力的数值计算[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
7 吴文波;倪四道;;核幔边界起伏,D″速度分布与PcP波振幅[A];中国地球物理·2009[C];2009年
8 明晓;钟伟;;纺锤体流量计的原理及特性[A];企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C];2005年
9 田慧;杨庆生;高雪娇;;化-力场耦合材料的变分原理及控制方程[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
10 王鑫;岳志远;曹志先;;溃坝流量过程数值研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
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1 中国科学院院士 陈建生;努力实现从跟踪发展到创新突破的转变[N];经济日报;2009年
2 通讯员 孟晓勇 记者 罗建东;闭式环空掺稀举升工艺破解开发难题[N];中国石油报;2009年
3 周宏;环空测井技术在油田开发中作用大[N];中国石油报;2005年
4 本报特约记者 周宏;测井新技术:油田开发的“火眼金睛”[N];中国石化报;2006年
5 刘爱顺;不断创新高压气井防窜技术[N];中国石化报;2008年
6 牟雪江;电脑监测稠油掺稀机抽井液面[N];中国石化报;2007年
7 杨舒怡;仅相差60秒,美俄客机险些空中相撞[N];新华每日电讯;2008年
8 特约记者 张国辉 通讯员 胡瑶;技师管井有新招[N];中国石油报;2006年
9 董映璧;太空探索 永无止境[N];科技日报;2008年
10 张开逊;回望人类发明之路[N];大众科技报;2004年
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1 蔡萌;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的数值计算[D];大庆石油学院;2009年
2 刘东升;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
3 季海军;幂律流体在内管做行星运动的环空中的流动[D];大庆石油学院;2005年
4 常瑛;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析[D];大庆石油学院;2008年
5 杨元建;粘弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流[D];大庆石油学院;2005年
6 黄善波;聚驱井采出液流动规律研究与应用[D];中国石油大学;2007年
7 姚建林;气体钻井环空流场分析及岩屑对管柱的冲蚀特性研究[D];上海大学;2011年
8 张淑云;幂律流体在内管带等距圆环体且旋转的变截面环空中的流动[D];东北石油大学;2011年
9 林日亿;蒸汽—氮气泡沫体系流动规律研究及应用[D];中国石油大学;2007年
10 孙智;聚合物驱油井产出液在抽油杆做轴向运动的井筒中的流动——理论,计算和应用[D];大庆石油学院;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡萌;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[D];大庆石油学院;2005年
2 张新;Newton流体在内管做行星运动的环空中流动的稳定性参数H’[D];大庆石油学院;2006年
3 张淑云;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[D];大庆石油学院;2008年
4 贺杏华;概率法建立建筑内部给水设计流量公式的研究[D];武汉理工大学;2003年
5 陈勋;偏心对充气钻井环空多相流影响规律研究[D];东北石油大学;2012年
6 田艳丽;旋转射流搅拌全流场数值模拟及喷嘴结构优化[D];浙江大学;2008年
7 谷爱国;车用涡轮增压器蜗壳流场分析[D];吉林大学;2007年
8 张振山;离心泵内部湍流流动数值模拟的研究[D];河北工程大学;2007年
9 李爽;高温热泵离心叶轮流场数值模拟及其几何结构优化分析[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 郭晓东;直接数值模拟与大涡模拟后台阶湍流流动[D];南京航空航天大学;2007年
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