基于熵产理论的水泵水轮机驼峰区内部水力损失特性研究 被引量：1

1

作者 周罗香 张志兵 +4 位作者 孙政 李璋 刘昆庭 郑源 阚阚 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期62-67,共6页

基于熵产理论,对水泵水轮机各个部件的水力损失进行了分析,并提出局部坐标系分析方法对转轮在多维度下的空间局部损失进行了定量分析。研究结果表明:在驼峰区工况下,间接熵产贡献的水力损失最高,占比71%;直接熵产贡献的水力损失最低,仅... 基于熵产理论,对水泵水轮机各个部件的水力损失进行了分析,并提出局部坐标系分析方法对转轮在多维度下的空间局部损失进行了定量分析。研究结果表明:在驼峰区工况下,间接熵产贡献的水力损失最高,占比71%;直接熵产贡献的水力损失最低,仅占比1%;壁面熵产贡献的水力损失占比27%;转轮进口叶片处流动分离现象发展成分离涡,引发靠近下环处回流产生,无叶区部分区域发生回流现象,导致了间接熵产显著增大;驼峰运行区内扬程的下降与水力损失的显著增加有关,受转轮进口以及无叶区的回流作用影响较大。 展开更多

关键词 水泵水轮机 驼峰区 熵产 数值模拟 水力损失特性

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混流式水泵水轮机驼峰区压力脉动特性 被引量：4

2

作者 李琪飞 王源凯 +3 位作者 刘超 张建勋 张正杰 王仁本 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期488-493,共6页

为了研究混流式水泵水轮机在驼峰区内部流动的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算.结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区流道内不同位置处压力脉动特征和流态特征,讨论了流量... 为了研究混流式水泵水轮机在驼峰区内部流动的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算.结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区流道内不同位置处压力脉动特征和流态特征,讨论了流量变化对机组压力脉动特性的影响.结果表明:驼峰区工况下,蜗壳出口的压力脉动主要受到其内部流动特性的影响,同时受到上游双列叶栅作用的影响,在驼峰区极小值工况点处其压力时域变化周期性被扰动;导叶后转轮前的压力脉动主频为低频,第2主频为9倍转频和18倍转频,压力脉动幅值随着流量减小而增大;锥管内压力脉动都属于低频压力脉动,在驼峰区极小值工况点处,锥管上游压力脉动受下游转轮-尾水管动静干涉作用影响较大,出现了高频成分的压力脉动. 展开更多

关键词 混流式水泵水轮机 驼峰区 非定常 压力脉动 内部流动

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关于水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度选取的建议 被引量：14

3

作者 覃大清 张乐福 《大电机技术》 北大核心 2006年第4期46-48,共3页

水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度是抽水蓄能电站的关键参数,不仅仅关系到水泵水轮机高扬程抽水的安全稳定性,同时对水泵和水轮机总体性能,包括效率、入力、出力、空化、稳定性乃至过渡过程的稳定性均有重要影响。由于现有水泵水轮机... 水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度是抽水蓄能电站的关键参数,不仅仅关系到水泵水轮机高扬程抽水的安全稳定性,同时对水泵和水轮机总体性能,包括效率、入力、出力、空化、稳定性乃至过渡过程的稳定性均有重要影响。由于现有水泵水轮机规范和合同对该指标的要求过于严格,对总体性能产生了不利影响,为此提出建议,供相关电站参考。 展开更多

关键词 水泵水轮机 驼峰区安全裕度

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混流式水泵水轮机驼峰区非定常内流动特性研究 被引量：2

4

作者 李琪飞 王源凯 +1 位作者 刘超 韩伟 《甘肃科学学报》 2017年第4期54-58,共5页

为了研究混流式水泵水轮机在泵工况下驼峰区内的流场信息,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算。结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区内流道内不同位置处的流态特征,讨论了流量变化对驼峰区... 为了研究混流式水泵水轮机在泵工况下驼峰区内的流场信息,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算。结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区内流道内不同位置处的流态特征,讨论了流量变化对驼峰区内流动特性的影响。结果表明:当机组进入驼峰区时,流量减小,介质的轴面速度变小,冲角增大,这时流体射向叶片的背面,在工作面上出现流动分离、旋涡现象。双列叶栅处部分固定导叶和活动导叶压力面及吸力面逐渐被低速区流体包围,这些低速流体形成旋涡,阻塞了流道,能量损失变大,导致水力效率降低。这些因素是驼峰区形成的主要原因。 展开更多

关键词 混流式水泵水轮机 驼峰区 非定常 内部流动 CFD

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驼峰区内混流式喷水推进泵失速状态判别研究 被引量：4

5

作者 李恩达 李伟 +2 位作者 施卫东 马凌凌 杨震宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2643-2652,共10页

为了对混流式喷水推进泵的驼峰区内失速状态进行判别,捕捉失速涡的位置、形态、尺度,基于RNG k-ε湍流模型对混流泵多工况下的内部流场进行数值计算。研究结果表明:伴随着旋转失速在叶轮流道内产生,混流式喷水推进泵扬程、效率皆呈现大... 为了对混流式喷水推进泵的驼峰区内失速状态进行判别,捕捉失速涡的位置、形态、尺度,基于RNG k-ε湍流模型对混流泵多工况下的内部流场进行数值计算。研究结果表明:伴随着旋转失速在叶轮流道内产生,混流式喷水推进泵扬程、效率皆呈现大幅度下降,能量损失严重;在叶轮进流面流动分离、出流面回流、旋转失速的综合作用下,混流式喷水推进泵在0.3Qdes^0.8Qdes的扬程曲线都呈现驼峰区特性;依据过流参数、内流特性、压力分布等评判指标对驼峰区各工况流动特性进行判别,明确了各工况下所对应的失速状态;通过捕捉初始失速工况下的失速涡,发现其紧附在叶片后缘吸力面侧,横跨整个叶轮流道,并有向下游叶片前缘延展趋势;失速状态下的来流在受到失速涡的卷吸效应及堵塞作用下,流动路径呈现多次偏折,部分来流在失速涡堵塞效应及泄漏流冲击的共同作用下,最终流向下游流道。 展开更多

关键词 混流式喷水推进泵 旋转失速 驼峰区 失速判别 涡动力学

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混流式水泵水轮机驼峰区压力脉动数值分析 被引量：4

6

作者 杨卫彬 王焕茂 张韬 《水电与新能源》 2022年第5期39-43,共5页

采用DES数值模拟方法对水泵水轮机驼峰区的多个工况点进行了非定常数值模拟,并对驼峰区的压力脉动幅值和频率进行了评估,同时对驼峰区的特性及流态进行了分析。经试验对比,DES数值模拟方法能够对驼峰区压力脉动的频率做出较为准确预估,... 采用DES数值模拟方法对水泵水轮机驼峰区的多个工况点进行了非定常数值模拟,并对驼峰区的压力脉动幅值和频率进行了评估,同时对驼峰区的特性及流态进行了分析。经试验对比,DES数值模拟方法能够对驼峰区压力脉动的频率做出较为准确预估,同时能对幅值进行准确的预测。 展开更多

关键词 水泵水轮机 驼峰区 压力脉动 数值分析

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抽水蓄能机组水泵工况驼峰区的处理浅析

7

作者 郑树宝 马锦彪 《水电站机电技术》 2020年第S01期18-20,共3页

潘家口电厂为坝后式抽水蓄能电站,在抽蓄机组属于较为特殊型机组,水头变化较大,且含142.8 r/min与125 r/min两种转速,电站机组装机3台,单机容量90 MW,总装机容量270 MW,3台机组于1992年开始相继投产。本文对潘家口电厂机组在高水头水泵... 潘家口电厂为坝后式抽水蓄能电站,在抽蓄机组属于较为特殊型机组,水头变化较大,且含142.8 r/min与125 r/min两种转速,电站机组装机3台,单机容量90 MW,总装机容量270 MW,3台机组于1992年开始相继投产。本文对潘家口电厂机组在高水头水泵工况下振动过大原因进行了分析,并进一步探讨了解决方法与预防手段。提出了在抽水蓄能机组设计阶段存在缺陷的情况下,如何有效处理高水头水泵工况下机组进入驼峰区的方法和避免机组进入驼峰区的方法,可简述为机组进入驼峰区后可通过调速器施加扰动,使机组过渡到稳定阶段,机组可以通过限制水泵工况下启动开度来避免机组进入驼峰区。希望可以为国内外同类型且存在类似问题的机组提供借鉴。 展开更多

关键词 抽水蓄能 驼峰区 高水头 水泵

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混流式水泵水轮机驼峰区数值模拟及分析 被引量：15

8

作者 王焕茂 吴钢 +3 位作者 吴伟章 魏显著 陈元林 黎辉 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期253-258,共6页

本文基于三维定常Navier-Stokes方程和重整化群κ-ε湍流模型,采用贴体坐标、非结构化网格和有限体积法,对水泵水轮机模型在某一导叶开度下的泵工况进行全流道内部流场模拟。采用CFD技术模拟分析水泵水轮机泵工况的特性,经与试验结果比... 本文基于三维定常Navier-Stokes方程和重整化群κ-ε湍流模型,采用贴体坐标、非结构化网格和有限体积法,对水泵水轮机模型在某一导叶开度下的泵工况进行全流道内部流场模拟。采用CFD技术模拟分析水泵水轮机泵工况的特性,经与试验结果比较,研究所得数值模拟结果能较为准确地预测水泵水轮机在泵某特定工况下的特性。本文介绍了利用数值模拟的结果对特性曲线驼峰区处的流速分布、涡分布进行的分析研究,并对水泵水轮机泵工况特性曲线驼峰区形成原因进行了初步的分析。 展开更多

关键词 水泵水轮机 速度三角形 计算流体动力学(CFD)驼峰区

原文传递

基于CFD的水泵水轮机水泵工况驼峰性能评判研究

9

作者 何海平 张勇 +2 位作者 杨光东 唐兆祥 郑津生 《水电站机电技术》 2024年第2期1-6,123,共7页

以两个水泵水轮机模型转轮为研究对象,联合分析了单流道计算结果与模型试验结果,形成了不同转轮方案“驼峰”性能比较的CFD评判方法,对水力设计时“驼峰”性能的优化提供了理论指导,同时对转轮和活动导叶在压力系数“转折点”和“驼峰... 以两个水泵水轮机模型转轮为研究对象,联合分析了单流道计算结果与模型试验结果,形成了不同转轮方案“驼峰”性能比较的CFD评判方法,对水力设计时“驼峰”性能的优化提供了理论指导,同时对转轮和活动导叶在压力系数“转折点”和“驼峰”谷点工况下进行了内部流态分析,对“驼峰”现象的产生原因有了更加深入的了解。结果表明:转轮对比时,压力系数“转折点”流量系数越小,模型试验得到的“驼峰”谷点流量系数越小,压力系数越高,“驼峰”裕度越大;活动导叶近顶盖区域的不稳定流动是单流道计算时压力系数曲线出现“转折点”的主要原因;转轮内部分流体从低压边近上冠侧向高压边近下环侧的流动导致活动导叶近底环区域产生复杂的紊流,严重堵塞了流道,导叶的过流能力下降,是水泵工况出现“驼峰”现象的内因。 展开更多

关键词 水泵水轮机 水泵工况 “驼峰”区 转轮 活动导叶 CFD计算

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端壁开缝改善轴流泵驼峰的机理 被引量：6

10

作者 王维 王伟超 +4 位作者 张乐福 赵乐 卢金玲 冯建军 罗兴锜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期12-20,共9页

为了探索可有效抑制轴流泵特性曲线驼峰区的方法,该研究针对某轴流泵开展端壁沿轴向开缝的数值模拟研究,分析缝数目、缝长度和缝角度对轴流泵性能的影响规律,结合全通道非定常模拟揭示端壁开缝对轴流泵驼峰区的改善机理。研究结果表明,... 为了探索可有效抑制轴流泵特性曲线驼峰区的方法,该研究针对某轴流泵开展端壁沿轴向开缝的数值模拟研究,分析缝数目、缝长度和缝角度对轴流泵性能的影响规律,结合全通道非定常模拟揭示端壁开缝对轴流泵驼峰区的改善机理。研究结果表明,端壁开缝能够有效抑制轴流泵的驼峰现象,失速工况的扬程和效率分别提高了83.5%和8.13%。增加缝的数目和缝长可提高开缝抑制驼峰的能力,但缝过长会降低设计工况的效率,在一定范围内增加缝的径向倾角有利于驼峰区的改善,但不宜超过45°。在驼峰工况区,叶顶泄漏流呈旋涡状向叶轮进口方向发展,与来流共同作用堵塞叶顶通道,导致叶顶区域扬程突降。在叶片正背面压差作用下,缝内建立的喷射与抽吸的流动循环可使相对液流角在0.9倍相对叶高处以上部分明显降低,最大降幅62°,平均泄漏强度降低41.4%,叶顶中部附面层厚度降低18 mm,有效抑制由叶顶泄漏涡与主流相互作用造成的堵塞,并可削弱叶顶部位由叶顶泄漏涡等二次流诱发的压力脉动,是改善轴流泵驼峰区以及提升小流量工况效率的原因。端壁开缝具有改善轴流泵驼峰的巨大潜力。 展开更多

关键词 泵 仿真 叶轮 轴流泵 端壁开缝 叶顶泄漏涡 压力脉动 特性曲线 驼峰区

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高水头水泵水轮机驼峰特性研究综述 被引量：1

11

作者 李珍 刘小兵 徐连琛 《水电与抽水蓄能》 2023年第1期39-47,共9页

在高水头水泵水轮机中,泵工况运行下的驼峰特性会导致机组强烈振动甚至跳机,严重威胁机组的安全稳定运行,是水泵水轮机中的水力不稳定现象之一。驼峰特性主要是由转轮与固定导叶之间的旋转失速引发的。本文主要从驼峰特性的机理研究,旋... 在高水头水泵水轮机中,泵工况运行下的驼峰特性会导致机组强烈振动甚至跳机,严重威胁机组的安全稳定运行,是水泵水轮机中的水力不稳定现象之一。驼峰特性主要是由转轮与固定导叶之间的旋转失速引发的。本文主要从驼峰特性的机理研究,旋转失速的研究,驼峰特性的试验和数值模拟研究以及驼峰特性的迟滞效应几个方面介绍和讨论了国内外研究者对这一现象的研究,为以后对驼峰特性的深入研究以及减小驼峰特性对机组运行的影响作基础。 展开更多

关键词 高水头水泵水轮机 驼峰区 旋转失速 迟滞效应

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水泵水轮机稳定性预判与对策 被引量：10

12

作者 陈顺义 李成军 +3 位作者 周杰 沈剑初 邱绍平 郑应霞 《水力发电》 北大核心 2011年第12期50-54,共5页

基于已有工程经验或解决方案,提出了水泵水轮机水轮机工况空载稳定性、水泵工况高扬程区稳定性和导叶小开度振动在水力研发和试验阶段的初步判断方法,并探讨了预防不稳定性的措施。

关键词 稳定性 “S”特性区 驼峰区 流体诱发振动 颤振 动静干涉 水泵水轮机

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磁暴期内中低纬电离层扰动实例分析 被引量：4

13

作者 沈长寿 资民筠 +2 位作者 吴键 索玉成 高玉芬 《电波科学学报》 EI CSCD 1998年第1期69-93,共25页

用四个经度链附近电离层垂测资料，分析1986年2月6－10日磁暴期间的电离层扰动现象。磁层－电离层间电动耦合的东向电场是造成多站f0F2同时突增的主要机制。扰动的赤道电集流使'喷泉效应'增强对赤道异常驼峰区f0F2增高也起重要... 用四个经度链附近电离层垂测资料，分析1986年2月6－10日磁暴期间的电离层扰动现象。磁层－电离层间电动耦合的东向电场是造成多站f0F2同时突增的主要机制。扰动的赤道电集流使'喷泉效应'增强对赤道异常驼峰区f0F2增高也起重要作用。磁暴后期，电离层扰动发电机电流系在低纬区的西向电流、电场使F层电子密度下降，而赤道区'喷泉效应'减弱的结果则是驼峰区各站f0F2明显下降的原因。 展开更多

关键词 电动耦合 电离层扰动 赤道异常驼峰区

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混流式水泵水轮机主要水力性能参数模型验收试验探讨 被引量：5

14

作者 于纪幸 李金伟 +3 位作者 陈柳 任绍成 姜明利 李海玲 《水电站机电技术》 2012年第6期1-7,95,共7页

介绍了混流式水泵水轮机模型验收试验内容和主要性能参数的验收方式,对包括水泵高扬程区域的驼峰区和水轮机启动工况的不稳定"S"区等主要水力性能参数的试验验收问题进行了探讨,简述了无叶区压力脉动频率特性。

关键词 水泵水轮机 模型验收试验 驼峰区 “S”区 压力脉动

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改善轴流式风机工作特性的研究与实践 被引量：3

15

作者 李洛虎 《煤炭工程》 北大核心 2005年第5期59-60,共2页

针对轴流式通风机工作特性曲线上存在的“驼峰区”导致通风机不能稳定运行的问题,提出通过改变通风机的结构,增加气体分离装置,即利用“稳流器”来改善通风机工作特性、消除“驼峰区”、扩大通风机工作区间,进而满足煤矿不同开采阶段通... 针对轴流式通风机工作特性曲线上存在的“驼峰区”导致通风机不能稳定运行的问题,提出通过改变通风机的结构,增加气体分离装置,即利用“稳流器”来改善通风机工作特性、消除“驼峰区”、扩大通风机工作区间,进而满足煤矿不同开采阶段通风的需要。 展开更多

关键词 轴流式通风机 驼峰区 稳流器

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轴流风机无驼化方法研究 被引量：2

16

作者 王晓东 马丛山 王刚 《煤矿机械》 北大核心 2003年第1期21-24,共4页

对消除轴流通风机驼峰区的主动控制方法和被动控制方法进行了分析 ,比较了各类方法的优缺点 ,指出在现有流体机械内部流动理论、数值计算和制造工艺等条件限制下 ,通过主动控制方法消驼还不现实。近期内应以完善被动控制方法为目的来进... 对消除轴流通风机驼峰区的主动控制方法和被动控制方法进行了分析 ,比较了各类方法的优缺点 ,指出在现有流体机械内部流动理论、数值计算和制造工艺等条件限制下 ,通过主动控制方法消驼还不现实。近期内应以完善被动控制方法为目的来进行轴流风机消驼研究。 展开更多

关键词 无驼化 轴流式通风机 驼峰区 主动控制 被动控制

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可逆式水泵水轮机研究现状综述 被引量：7

17

作者 刘旭阳 王玲花 《水电与新能源》 2016年第6期39-41,共3页

抽水蓄能电站大都采用可逆式水泵水轮机,针对可逆式水泵水轮机的设计缺陷,介绍了可逆式水泵水轮机的驼峰区和"S"特性,结合近几年国内外的研究成果,总结了优化转轮设计、机组避开"S"特性区运行等解决水轮机设计缺陷... 抽水蓄能电站大都采用可逆式水泵水轮机,针对可逆式水泵水轮机的设计缺陷,介绍了可逆式水泵水轮机的驼峰区和"S"特性,结合近几年国内外的研究成果,总结了优化转轮设计、机组避开"S"特性区运行等解决水轮机设计缺陷的方法。 展开更多

关键词 水泵水轮机 驼峰区 “S”特性 数值模拟

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轴流风机性能无驼化研究的进展

18

作者 胡亚非 《湘潭矿业学院学报》 1997年第3期43-47,共5页

本文把矿井对主要通风机的要求定位于“性能无驼峰” ,介绍了国内外通风机分离控制的理论成果和控制技术 ,提出了矿用轴流风机性能无驼化研究的思想。图 4,参 6。

关键词 通风机 风阻 分离控制 驼峰区 轴流式风机

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端壁射流改善轴流泵驼峰的机理

19

作者 王维 窦凡 +4 位作者 雷昊雨 张乐福 卢金玲 冯建军 罗兴锜 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3348-3356,共9页

为了探索可有效改善轴流泵驼峰特性的方法,针对某轴流泵开展端壁射流的数值模拟研究,分析了射流角度、周向覆盖比和喉部高度对轴流泵性能的影响规律,并结合全通道非定常数值模拟揭示了端壁射流对轴流泵驼峰特性的改善机理。研究结果表明... 为了探索可有效改善轴流泵驼峰特性的方法,针对某轴流泵开展端壁射流的数值模拟研究,分析了射流角度、周向覆盖比和喉部高度对轴流泵性能的影响规律,并结合全通道非定常数值模拟揭示了端壁射流对轴流泵驼峰特性的改善机理。研究结果表明,端壁射流能够有效抑制轴流泵的驼峰现象,在最优的端壁射流参数下,轴流泵驼峰区的扬程提升64.46%,设计工况效率提升2.05%。机理分析表明,端壁射流可有效抑制叶顶泄漏涡的形成和发展,降低叶顶回流等不稳定流动引起的压力脉动,并极大消除驼峰工况的叶顶堵塞,因而在扩宽轴流泵稳定运行范围的同时提高了轴流泵效率。 展开更多

关键词 轴流泵 驼峰区 数值模拟 端壁射流 压力脉动

原文传递

高水头下机组抽水启动振动大原因分析 被引量：1

20

作者 贾巍 贾鑫 孙永 《水电站机电技术》 2018年第10期77-78,82,共3页

潘家口电厂为坝后式抽水蓄能电站,在抽水蓄能电站中属于较为特殊的电站。电站安装3台抽蓄机组,机组水泵工况含有142.8 r/min与125 r/min两种额定转速,可以满足在不同水头下水泵工况运行。2018年4月13日潘家口电厂3号机组在高水头下水泵... 潘家口电厂为坝后式抽水蓄能电站,在抽水蓄能电站中属于较为特殊的电站。电站安装3台抽蓄机组,机组水泵工况含有142.8 r/min与125 r/min两种额定转速,可以满足在不同水头下水泵工况运行。2018年4月13日潘家口电厂3号机组在高水头下水泵工况启动,进入驼峰区运行,导致机组振动过大,作者对此事故进行了分析研究。最终查找出事故的原因将问题解决,为今后坝后式机组的设计提供借鉴。 展开更多

关键词 高水头 抽水启动 驼峰区 振动大

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