可再生能源


  • 藻类和木质生物质与烟煤掺混燃烧结渣特性

    穆林;李通;王震;陈博文;尚妍;尹洪超;

    文章利用沉降炉系统开展了河南烟煤与海草和桃木两种生物质的混燃成渣特性实验,对混燃灰的理化性能、矿物质转化过程及其聚集成渣的趋势进行了研究。研究结果表明:藻类生物质海草能够加剧混燃灰渣颗粒的聚集成块趋势,而木本生物质桃木仅造成混燃灰颗粒粒径的略微增长;掺混海草导致混燃灰中的碱金属,Cl和S元素含量增加,灰渣中出现大量低熔点的长石和类长石矿物质,从而增强了灰渣的黏附能力,表现为由包覆引起的成渣机制;掺混桃木的混燃灰因含有较高的Ca和Fe等元素,从而生成了较多的能够抑制低温共熔物形成的钙质硅(铝)酸盐,其提高了混燃灰的熔融温度,并减缓了成渣趋势;藻类生物质中的碱金属,Cl和S等元素除对成渣过程有较大影响外,还会引起冷凝腐蚀等问题,从而对其资源化应用产生负面影响。

    2022年02期 v.40 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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  • 自组装构筑MgO改性生物质炭及其磷吸附性能研究

    梁海;王婉婷;张欢;朱宝伟;刘海燕;王晓民;陈英华;

    为了提升MgO改性生物质炭的磷吸附能力,文章以花生壳为载体,利用碱式碳酸镁前驱体自组装-热解技术制备了结构有序的花瓣状MgO改性生物质炭吸附剂(FMgO-BC)。采用SEM,EDS,XRD,IR和TG表征了制备的FMgO-BC的物相结构与表面形貌,并研究了水解温度和Mg~(2+)浓度对FMgO-BC吸附性能的影响。研究结果表明,当水解温度为80℃,Mg2+浓度为0.6 mg/L时,FMgO-BC的吸附性能最优。文章还探究了FMgO-BC在不同pH值和加入量条件下的等温吸附模型和吸附动力学,研究结果表明,FMgO-BC的磷吸附动力学符合准二级动力学方程,等温吸附模型符合Langmuir等温吸附方程,理论最大吸附量为2 221.89 mg/g,优于目前报道的MgO改性生物质炭的磷吸附性能。

    2022年02期 v.40 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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  • 四氢萘预处理生物质快速热解制取酚类

    何文静;黄婷婷;赵一博;张兰君;许抒悦;常露;陆寒萧;

    文章提出一种以四氢萘(Tetralin, THN)为溶剂预处理生物质快速热解的方法,以实现生物质中羟基(氧)有效转移到酚类化合物中,降低热解油酸类含量。热解实验采用固定床反应器,考察了热解后气、液、固产率,采用气相色谱仪、气质联用仪及傅里叶红外光谱仪分别对热解气、液、固进行分析,结果表明,THN预处理能够有效提高核桃壳(Walnut Shell, WS)的液体产率。对热解后液体产物组分分析发现:THN预处理后液体产物中的酚类含量升高,酸类含量降低,且THN添加量越大,这种趋势越明显;当WS和THN质量比为1∶0.5时,液体产物中酚类含量为59.6%,较理论值(33.11%)增幅最大,且液体产物中几乎无酸类物质,对生物油品质提升效果最佳。

    2022年02期 v.40 160-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K]
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  • 不同工质对内置换热器有机朗肯循环系统热性能的影响

    解志勇;黄桂冬;金庆;葛众;袁志鹏;

    有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)可实现中低温热能的有效利用,但其热利用效率仍可进一步提高,而内置换热器的使用可有效提高循环的热利用效率。因此,文章构建了内置换热器ORC系统的热力学模型。研究了当蒸发温度变化时,R600,R601a,R236ea,R245fa,R245ca,R123,R600a,R114和R142b对内置换热器ORC系统性能的影响,并比较了内置换热器ORC系统与传统ORC系统的净输出功率和热效率。结果表明:在最优蒸发温度下,采用R236ea的内置换热器ORC系统净输出功率大于其余工质,为32.40 kW,其比第二最大净输出功率R600a系统相对增大1.16%;采用R601a的内置换热器ORC系统的热效率最大。内置换热器ORC系统的最大净输出功率及热效率均较传统ORC系统显著增大。

    2022年02期 v.40 166-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 同轴开式地热单井换热器性能分析

    蒋坤卿;黄思浩;李华山;卜宪标;

    文章针对具有开式结构的深井换热器(Open-loop Borehole Heat Exchanger,OBHE)建立了数值模型,研究了其在建筑供暖利用方面的性能表现。将OBHE与闭环结构的深井换热器(Deep Borehole Heat Exchanger,DBHE)进行了对比。分析了OBHE在单个以及多个供暖季的性能表现,研究了包括井径、含水层渗透率、岩石导热系数在内的因素对OBHE换热性能的影响。结果表明:两种形式的地热单井的运行特性相似,单井的换热功率以及出口水温都随着时间逐渐下降;OBHE在第1和第10个供暖季的平均换热功率分别为485.2 kW和451.3 k W,而DBHE则分别为431.2 kW和391.1 kW,OBHE的换热能力比DBHE更好;OBHE的换热功率和出口温度随着孔径、岩石导热系数、含水层渗透率的增大而增大。

    2022年02期 v.40 172-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
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  • 轻质双层纺织基太阳能空气集热器的集热性能试验研究

    朱婧婧;程小梅;李瑶;郭建生;

    纺织基太阳能空气集热器作为轻质柔软的太阳能集热器,在中低温集热领域具有潜在的应用前景。文章设计了新型双层纺织基太阳能空气集热器,并进行户外试验,探究单双层结构、间隔丝密度、空气质量流量对集热器性能的影响。研究结果表明:在空气质量流量为0.023 kg/(m~2·s)时,双层纺织基太阳能空气集热器热转移因子和总热损系数分别为0.97和5.87 W/(m~2·℃),集热性能优于同条件下单层结构集热器;进出口空气温差和集热效率随间隔丝密度的增加而增加;集热效率随空气质量流量的增加而增加,当空气质量流量为0.037 kg/(m~2·s)时,间隔丝密度为36根/cm~2的集热器集热效率为0.64。

    2022年02期 v.40 178-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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  • 对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组气动性能的影响

    任桐鑫;李寿图;徐文浩;郑小波;毋晓妮;李晔;

    对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组的气动性能至关重要,决定了风电机组叶片受力特性和功率输出特性。为研究对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组气动性能的影响,文章采用致动线方法(ALM)对一组并列式双垂直轴风电机组进行了三维数值模拟。首先,通过风洞试验数据验证了ALM预测出的垂直轴风电机组功率输出的准确性。继而使用验证后的数值方法对该并列式双垂直轴风电机组的气动性能进行了分析。结果表明:对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组的气动性能有显著影响,如不考虑相位差,并列式双垂直轴风电机组的同向旋转布置和反向逆流旋转布置会对系统的气动性能产生负面影响,而反向顺流旋转布置会产生正面影响;考虑相位差的影响时,反向逆流旋转布置仍然被证明具有负面影响,反向顺流旋转布置对气动性能的有益效果也将得到增强,但修改相位差可以减少甚至抵消由同向旋转布置引起的功率损耗。对于所采用的两叶片双垂直轴风电机组,80°的相位差和反向顺流旋转布置是最佳配置参数,与二倍单机功率相比,该布置可以使并列式双垂直轴风电机组增加约6%的功率输出。

    2022年02期 v.40 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K]
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  • 基于CEEMD-CNN-BiGRU-RF模型的短期风电功率预测

    曾亮;狄飞超;兰欣;王珊珊;

    风电功率的准确预测对电网的安全运行和经济调度起着重要作用,为进一步提高风电功率的预测精度,文章提出了一种基于CEEMD-CNN-BiGRU-RF模型的短期风电功率预测模型。首先,利用完全集成经验模态分解(CEEMD)对风电功率时间序列进行模态分解;其次,对分解的各个风电功率时间序列利用卷积神经网络(CNN)进行特征提取;再次,建立双向门控循环单元(Bi GRU)模型对各个风电功率时间序列进行预测,叠加各个分量的预测值;最后,对误差进行进一步分析与预测,利用随机森林(RF)进行误差修正,得到最终的风电功率预测值。实验仿真表明,该模型的预测效果明显优于传统模型,模型的平均绝对百分比误差(MAPE)仅为2.09%。

    2022年02期 v.40 190-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K]
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  • 风电机组装配式超高钢混塔筒刚度鲁棒性分析

    谢冰冰;褚景春;袁凌;王小虎;张林中;宁红超;

    装配式超高钢混塔筒在设计阶段往往过度关注局部构件的承载能力及安全裕度,忽视了装配式结构存在的整体性、刚度及抗震性能差等问题。为找到对整体结构刚度影响大的接触面并加固处理,在局部构件满足承载力要求的前提下须对整体结构刚度鲁棒性进行分析。文章选取分段式和分片式两种不同技术路线的140 m高钢混塔筒结构形式进行分析。首先,对这两种钢混塔筒结构进行模态分析,获取初始前6阶自振频率;其次,计算结构单一接触面分别部分失效情况下的自振频率,获得接触面的重要性排序;最后,计算接触面按重要性逐一失效情况下结构最终的鲁棒值。结果表明:分片式钢混塔筒结构刚度鲁棒性优于分段式钢混塔筒;在混凝土段高度1/6,1/2及5/6附近(从底到顶)要避免设置接触面或设置加强连接措施。

    2022年02期 v.40 196-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K]
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  • 拉索式小型风力发电机塔架结构吸振器的研发

    李经瑶;崔承勋;黄艳芳;

    风力发电机塔架结构的自然频率与风轮的工作频率(风叶的通过频率)相近时,将发生共振,导致风力发电机无法正常工作。文章基于动力吸振原理,建立了拉索式小型风力发电机塔架结构等效振动模型,再以6kW级拉索式小型风力发电机塔架结构的缩小模型为对象制作吸振器,用理论与试验验证吸振器的有效性。试验结果表明,吸振器能够有效减少塔架结构共振频域内的振动。

    2022年02期 v.40 203-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K]
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  • 吸能超双疏防覆冰涂层对风机叶片防覆冰影响研究

    李彬;聂立军;郭杰;王峰;陈智;向振涛;

    为了解决风机叶片的覆冰问题,对风机叶片基材涂覆吸能超双疏防覆冰涂层,研究吸能超双疏防覆冰涂层的接触角、滚动角、覆冰减少率、冰粘结力、低温脱冰性能和表面温升。通过实验表明:吸能超双疏防覆冰叶片样板具有超疏水、超疏油性能,覆冰比空白叶片样板减少了55%,水平粘结力比空白叶片样板减少了99%,垂直粘结力减少了89%;吸能超双疏防覆冰涂层表面有温升效果,-2℃环境温度下,晴天天气涂层表面温升为4.2℃,多云天气涂层表面温升为2.4℃,阴天天气涂层表面温升为1.7℃。因此,超双疏防覆冰叶片具有超双疏、减少覆冰量、降低冰附着力和低温脱冰的性能,改善了风机运行中叶片覆冰的问题。

    2022年02期 v.40 209-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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  • 基于状态反馈解耦控制的含DFIG电力系统低频振荡抑制研究

    于淼;李京霖;

    由于风力双馈感应发电机(DFIG)内部阻尼转矩不足,导致DFIG接入电力系统时会降低系统阻尼,增加发生低频振荡的风险。文章提出了一种状态反馈解耦的控制方法,该方法依据闭环电力系统状态空间模型,将DFIG视为反馈控制器,对其传递函数阵进行状态反馈解耦,实现对来自同步发电机角速度、功角和阻抗偏差矢量一对一控制,进而对整个含DFIG电力系统数学模型进行降阶,同时调节功角耦合参数C_(g1)、角速度耦合参数C_(g2)以及阻抗耦合参数C_(g3)提高系统阻尼比,抑制公共连接点(PCC)电压幅值变化,提高了对低频振荡的抑制能力。最后,以风电接入四机两区域间降阶模型为例进行仿真,并与传统的状态观测器方法对比,仿真结果验证了所提方法对提高整个系统阻尼比和降低节点电压幅值抑制低频振荡的正确性和有效性。

    2022年02期 v.40 214-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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  • 大规模可再生能源接入区域电网侧储能频率稳定控制方法研究

    谢永胜;王凡;胥国毅;王衡;

    储能技术可以解决可再生能源大规模并网的波动问题。文章以大规模可再生能源接入地区电网侧储能为研究对象,重点关注改善大规模可再生能源接入地区频率稳定的控制方法。首先通过灵敏度分析,求取影响频率特征指标的主导参数;对比不同技术路线的虚拟惯量控制策略,提出了计及储能频率控制策略的电力系统频率响应模型,用于分析不同频率控制策略对实际电网的惯量支撑能力;最后利用Matlab/Simulink建立某可再生能源高占比区域电网频率响应模型,验证不同虚拟惯量支撑手段对于改善频率特征指标的有效性。

    2022年02期 v.40 222-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 串联型光伏中压直流变换器及控制策略

    王环;黄欣科;王一波;许洪华;

    为满足大型光伏电站串联型光伏中压直流变换器的高升压比和宽输入、输出电压的需求,文章提出了一种新型隔离型buck-boost直流变换电路作为模块拓扑,通过调节占空比,实现直流变换模块升压和降压模式灵活地切换,从而提高变换器的电压运行范围。与常规隔离型buck-boost电路相比,文章拓扑中只有低压侧电路含有可控开关管,简化了拓扑控制,使拓扑更适用于中压场合。文章分析了新型直流变换拓扑工作原理,并推导了不同工况下拓扑的电压增益,提出了适应不同运行工况的变换器控制策略。根据文章策略开发了3 kV/90 kW直流变换模块和20 kV/500 kW串联型光伏直流变换器,测试结果证明设备能够稳定运行。

    2022年02期 v.40 230-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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  • 区域能源互联网的“源-网-荷-储”运行优化研究

    赵壮;张宏立;王聪;

    传统微网系统能源利用率低、运行成本高,文章提出区域能源互联网的"源-网-荷-储"多能互补系统构架;以系统运行成本、环境保护成本和一次能源使用率最低为目标函数,建立了电-气互联的区域能源互联网的"源-网-荷-储"的日前动态经济调度多目标优化调度模型。分析了电-气互联的区域能源互联网的"源-网-荷-储"系统的综合运行效益;制定了支持电-气互联的区域能源互联网的"源-网-荷-储"系统设备的运行策略;通过春夏、秋冬季典型日负荷仿真分析,验证了在传统微网系统中加入气网和储能,系统日总运行成本比传统微网系统日总运行成本节约13%左右。

    2022年02期 v.40 238-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K]
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  • 可再生能源交直流送出型电网暂态能量有限时间控制模型

    刘宏扬;赵树野;张昭;康赫然;党伟;顾大可;王松阳;

    为提高大规模可再生能源经交直流混合通道送出型送端系统在大扰动下的暂态能量控制能力和稳定性,文章提出了一种基于交直流混联电网能量函数模型的送端电网暂态能量分布式协调有限时间控制模型。在将风电、光伏等可再生能源发电系统等值为同步电源的基础上,建立了交直流混联系统电网能量函数模型和能量交互拓扑模型。针对送端系统中可再生能源发电系统不确定性带来的能量调节干扰,考虑储能的调节能力,建立了基于二阶多智能体的送端电网暂态能量有限时间干扰观测器和非线性积分滑模控制模型。以某可再生能源送出型电网网架结构数据为例,采用所建立的可再生能源交直流送出型电网暂态能量仿真模型进行仿真。仿真及分析结果表明,文章所提出的可再生能源交直流送端电网暂态能量控制模型,能够有效提高电网暂态过程中的功角稳定性能和频率稳定性能。

    2022年02期 v.40 247-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K]
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  • 基于信息物理模型的可再生能源电网能量平衡控制

    朱灵子;翟勇;唐建兴;范翔;姚瑶;

    分布式电源从属于不同运营部门,相互之间缺乏有效的信息交换,难以进行集中控制。文章针对可再生能源电网中由于新能源占比较高,易出现出力波动或出力不足,难以保障供能可靠性等问题,提出一种基于信息物理融合的可再生能源电网分布式能量控制模型。首先,为进一步提高可再生能源电网能量平衡控制能力,建立了可再生能源电网信息物理模型;然后,考虑可再生能源波动性对系统的干扰,建立一种自适应滑模观测器对可再生能源电网的扰动进行估计;最后,提出一种基于可再生能源电网的分布式协同控制器,并基于李雅普诺夫稳定性理论验证了该控制器的收敛性。仿真结果表明,文章所提出的控制方法可以提高可再生能源电网的能源利用率,增强系统的鲁棒性。

    2022年02期 v.40 254-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
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  • 一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略

    郑伟强;高长伟;郑炜亮;李润生;杨林;王春逢;

    文章提出了一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略。外环为直流电压环,维持直流母线电压恒定,并始终跟随参考值;内环采用电感电流实时反馈与电网电压前馈补偿的复合控制方式,抑制电网电压波动对系统带来的扰动,实现光伏逆变器的并网功率控制。以两级式并网光伏发电系统为控制对象,验证所提出控制策略的正确性与有效性。实验结果表明,当外界光照条件发生变化时,系统具有良好的动态性能。

    2022年02期 v.40 260-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K]
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  • 一种用于光伏系统的具有自均压能力的多电平升压型逆变器

    李飞高;孟艳花;

    文章提出了一种基于单直流电源的新型九电平SC(Switched Capacitor)逆变器,其开关与电容布置巧妙,避免了外平衡电路的使用,并在负载处于高电感期间提供续流回路。通过与其他类似拓扑比较,证明了所提逆变器的优越性。此外,通过仿真与实验验证了各种动态测试情况下,所提逆变器的合理性和可行性。

    2022年02期 v.40 266-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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  • 计及风电不确定性和风速相关性的微网孤岛多目标潮流优化

    李红;栗文义;

    风电在微网渗透率不断增高,影响着微网的优化运行。文章针对风电不确定性和风电场之间相关性对微网的影响,提出了基于概率模型的微网孤岛多目标优化模型。分析了风机出力的不确定性和风速相关性,建立了相应的概率模型。建立了多目标模型,优化微网运行成本、总排放和电压偏移量。对文章应用的2PEM+1点估计法和Nataf变换进行了说明,用于模拟风电的相关性,并利用多目标蚁狮算法对建立的模型进行求解。在改进IEEE 33节点系统中进行仿真分析,对比说明了考虑风速相关性与风电场相关性对微网孤岛运行的影响。

    2022年02期 v.40 272-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K]
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  • 水平轴潮流能水轮机尾流特性研究

    朱善强;李广年;李振琦;郭海鹏;

    文章以水平轴潮流能水轮机为研究对象,采用CFD方法对水轮机的尾流特性进行分析。通过网格无关性验证与已发表文献的比对,验证了CFD方法的精度。通过不同叶尖速比下的水轮机性能曲线,进一步分析了水轮机的尾流场速度分布特征。通过分析尾流场中轴向、径向和切向速度的分布特点,研究了水平轴潮流能水轮机尾流的微观结构特征及其演化规律。研究结果表明:尾流横向影响范围在以中心轴线为中心的1D范围内;在近尾流处,尾流速度具有周期性,轴向速度随着尾流下移而逐渐减小;在尾流旋转过程中,径向速度向外扩散并逐渐衰减,切向速度分量沿轴向逐渐衰减。

    2022年02期 v.40 278-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1] L iu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang,et al.Wind Driven Generator [M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.[2]江涛.信息技术国际研讨会论文集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.[2] Jiang Tao. The International Symposium on Information Technology [C].Beijing:The Chinese Science Press,1994.[3]田苗苗.变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究[D].重庆:重庆大学机械工程学院,2010.

    2022年02期 v.40 285页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能源》杂志是全国中文核心期刊(能源与动力工程类)、CSCD来源期刊(C库)和中国科技核心期刊,是美国《化学文摘》(CA)、英国《国际农业与生物科学研究中心》(CABI)、美国《剑桥科学文摘》(CSA)和波兰《哥白尼索引》(IC)的收录期刊。《可再生能源》杂志以发布新能源、可再生能源技术领域科研成果和应用技术为办刊宗旨,涉及太阳能、生物质能、风能、地热能、水能、垃圾再利用能等方面内容,是可再生能源及相关行业广大科技人员、管理人员和高等院校师生的得力助手。

    2022年02期 v.40 286页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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