Fesuia'i tafe i totonu o se alavai ua poloka e se laina o la'au fa'apa

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O faʻataʻitaʻiga na faia i totonu o se auala faʻataʻitaʻi na poloka e laina feʻaveaʻi o tootoo faʻaiʻu faʻataʻitaʻi. mamafa i nofoaga taua o le faiga i le uiga uiga o le laau. O le mataupu faavae tutoatasi ua maua e umia mo le tele o numera Euler characterizing uunaiga i nofoaga eseese, o lona uiga pe afai o le mamafa e dimensionless le faaaogaina o le projection o le saosaoa inlet masani i le tootoo, o le seti e tutoatasi mai le tulimanu dip.E mafai ona fa'aogaina le fa'amaopoopoina semi-empirical e maua mo Fuafuaga fa'atusa fa'alelei.
O le tele o le vevela ma le tele o masini feaveaʻi e aofia ai se seti o modules, auala poʻo sela e ui atu ai vai i totonu sili atu pe itiiti ifo le lavelave fausaga i totonu e pei o tootoo, paʻu, faʻapipiʻi, ma isi. Talu ai nei lava, ua toe faʻafouina le fiafia i le mauaina o se malamalama sili atu i le auala e fesoʻotaʻi ai le tufatufaina atu o le mamafa i totonu ma le malosi i totonu o totonu ma le pa'ū atoa o le mamafa o le module. al simulations, ma le faateleina o le miniaturization o masini. O suʻesuʻega faʻataʻitaʻiga lata mai o le mamafa o le tufatufaina atu i totonu ma gau e aofia ai alalaupapa faʻafefeteina e alalaupapa faʻatusa 1, sela eletise eletise 2, faʻamaʻi capillary 3 ma mea faʻavaa lattice 4.
O le fausaga sili ona taatele i totonu e finauina tootoo cylindrical e ala i modules iunite, pe fusifusia pe isolated.In exchangers vevela, o lenei faatulagaga e masani i le itu atigi pa'ū mamafa itu e fesootai ma le mamanu o exchangers vevela e pei o afi afi, condensers ma evaporators.I se suesuega talu ai nei, Wang et al.5 maua reattachment ma co-detachment tafe setete i se faatulagaga tandem o rods.Liu et al.6 fuaina le pa'ū o le mamafa i ala rectangular ma fausia-i totonu faalua U-foliga faagaau fusi ma tulimanu fa'alogona eseese ma calibrated se faataitaiga numera simulating to'a fusi ma ala o faasalalauga porous.
E pei ona faʻamoemoeina, o loʻo i ai le tele o mea faʻapipiʻi e aʻafia ai le faʻaogaina o le eletise o se faletupe: ituaiga o faʻatulagaga (faʻataʻitaʻiga, faʻafefeteina poʻo le laina), fua faʻatatau (faʻataʻitaʻiga, pitch, diameter, umi), ma le faʻaogaina o le tulimanu, ma isi.7 fa'atulagaina se fa'ata'ita'iga porosity aoga e fa'aaoga ai le umi o le cell unit e pei o se fa'atonuga fa'atonutonu, fa'aaoga le tandem ma le fa'asolosolo fa'asolosolo ma numera Reynolds i le va o le 103 ma le 104. Snarski8 su'esu'e pe fa'afefea le alaleo o le mana, mai accelerometers ma hydrophones o lo'o fa'apipi'iina i se pa'u i totonu o se vai alavai, e fesuisuia'i ma le fa'agasolo o le fa'atonuga o le ala.9 su'esu'e le fa'asoaina o le mamafa o puipui fa'ata'amilo i se to'oto'o fa'ato'a i le yaw airflow.Mityakov et al.10 fa'ata'atia le fanua saosaoa ina ua mae'a se fa'agogo e fa'aoga ai le fa'avili PIV.Alam et al.11 faia se suesuega atoatoa o tandem cylinders, taulai atu i aafiaga o le numera Reynolds ma le fua faatatau geometric i luga o le vortex shedding. Na mafai ona latou faailoa mai le lima setete, e taʻua o le lokaina, loka vavao, leai se loka, subharmonic loka ma shear layer reattachment states.Recent suʻesuʻega numera ua faasino i le fausiaina o fausaga vortex restricted i le tafe e ala i le tafe.
I se tulaga lautele, o le faatinoga o le hydraulic o se iunite e faamoemoe e faalagolago i le faatulagaga ma le geometry o le fausaga i totonu, e masani lava ona fuaina e ala i le faʻamaopoopoina faʻapitoa o fua faʻataʻitaʻiga faʻapitoa. faʻataʻitaʻiga masani o le faʻataʻitaʻiga faʻasalalau mo se ipu orifice 15. I le tulaga faʻapitoa o tootoo faʻafefe, pe i totonu o le faʻatapulaʻaina poʻo le tafe tatala, o se faʻataʻitaʻiga manaia e masani ona taʻua i tusitusiga ma faʻaaogaina e tagata mamanu o le malosi sili lea o le hydraulic (faʻataʻitaʻiga, pa'ū o le mamafa, malosi, vortex faʻamaligiina taimi, ma isi) ) e faʻafesoʻotaʻi.) e faʻatatau i le vaega o le tafega e pei o le cypendicular e masani ona tutoʻatasi. o le tafega dynamics o loʻo faʻauluina muamua lava e le vaega masani o le inflow ma o le aʻafiaga o le vaega axial e fetaui ma le axis cylinder e faʻatauvaʻa. ma lua-vaega averesi toso417.
I le galuega i le taimi nei, o le taunuuga o le suʻesuʻega o le mamafa i totonu ma le pa'ū o le mamafa i totonu o se alalaupapa ma se laina transverse o tootoo cylindrical fa'alilifa e fa o loʻo tuʻuina atu. Fua tolu potopotoga tootoo ma diameters eseese, suia le tulimanu o le faʻalogo. e iloilo ai le faʻamaoni o le faʻavae tutoʻatasi.I le mea mulimuli, e faʻatupuina faʻatasiga semi-empirical le faʻaogaina e mafai ona faʻaaogaina e mamanuina ai masini eletise tutusa.
O le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e aofia ai se vaega faʻataʻitaʻi faʻataʻitaʻi na maua ai le tafe o le ea na tuʻuina atu e se ili axial. O le vaega o le suʻega o loʻo i ai se iunite o loʻo i ai ni tootoo tutotonu e lua tutusa ma lua afa-rods o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o puipui o le alalaupapa, e pei ona faʻaalia i le Ata 1e, tutusa uma lava.
a Inlet vaega (umi i le mm). Fausia le b e faʻaaoga ai le Openscad 2021.01, openscad.org.Main suʻega vaega (umi i le mm) Fausia ma Openscad 2021.01, openscad.org c Vaʻaiga faʻasaga i le vaega autu o suʻega (umi i le mm). Fausia faʻaaoga Openscad 2021.01, faʻaulu faʻatasi ma Openscad.org2. 021.01, faʻalavelave faʻaaliga o le vaega o suʻega o openscad.org e.Created with Openscad 2021.01, openscad.org.
E tolu seti o tootoo eseese diameters na tofotofoina. Laulau 1 lisi uiga geometrical o case taʻitasi. O laʻau o loʻo faʻapipiʻiina i luga o se protractor ina ia mafai ona fesuisuiaʻi lo latou pito e fesoʻotaʻi ma le tafega i le va o le 90 ° ma le 30 ° (Ata 1b ma le 3). O laau uma e faia i le uamea ma ua faʻatotonugalemu e tausia le va o le va o le va o le vaeluaga o loʻo tu i fafo.
Ole fua ole tafe ole vaega ole suʻega na fuaina e se venturi faʻavasegaina, e pei ona faʻaalia i le Ata 2, ma mataʻituina e faʻaaoga ai le DP Cell Honeywell SCX. O le vevela o le vai i fafo o le vaega ole suʻega na fuaina i le PT100 thermometer ma pulea i le 45 ± 1 ° C. e tusa ma le 4 fa'a'ava'ava'a sa fa'aogaina i le va o le lau mulimuli ma le to'oto'o, ma o le umi o le fa'aola e 11 fa'ameamea.
Ata fa'ata'ita'i o le fa'aau Venturi fa'aaoga e fua ai le saosaoa o le tafe i totonu (umi i millimeters). Faia ma Openscad 2021.01, openscad.org.
Mataʻituina le mamafa i luga o se tasi o foliga o le tootoo ogatotonu e ala i le 0.5 mm faʻamalosi tap i le vaeluagalemu o le vaega o le suʻega. O le taʻele o le tap e fetaui ma le 5 ° angular span;o le mea lea o le saʻo saʻo e tusa ma le 2 °. O le tootoo mataʻituina e mafai ona feliuliuaʻi e uiga i lona axis, e pei ona faʻaalia i le Ata 3. O le eseesega i le va o le mamafa o le tootoo ma le mamafa i le ulufale atu i le vaega o le suʻega e fuaina i se faʻasologa o le DP Cell Honeywell SCX. O lenei eseesega o le mamafa e fuaina mo faʻatulagaga paʻu taʻitasi, fesuiaiga o le saoasaoa o le tafe, faʻaogaina o le \(azimuth angle) ma \(azimuth angle).
Fa'asagaga o le tafega.O puipui o alalaupapa o lo'o fa'aalia i le lanu efuefu.O le tafe mai le agavale i le taumatau ma poloka e le u'amea. Manatua o le va'aiga "A" o lo'o fa'asaga tonu i le tootoo.
O le faʻamoemoega o le faʻataʻitaʻiga o le fuaina lea ma faʻamatalaina le pa'ū o le mamafa i le va o alalaupapa ma le mamafa i luga o le pito i luga o le tootoo tutotonu, \(\theta\) ma \(\alpha\) mo azimuths eseese ma dips.
o le \(\rho \) o le mamafa o le sua, \({u}_{i}\) o lona uiga o le saosaoa i totonu, \({p}_{i}\) o le mamafa o totonu, ma \({p }_{ w}\) o le mamafa lea i se vaega i luga o le puipui o le tootoo. O le saosaoa o loʻo i totonu o loʻo faʻamautu i totonu o laina eseese e tolu e fuafuaina e ala i le tatalaina o le alalaupapa m1 i le 6. Numera Reynolds, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (o le \(H\) o le maualuga lea o le ala, ma \(\nu \) o le viscosity kinematic) i le va o le 40,000 ma le 67,000. O le tootoo Reynolds numera (\(Re\equiv {u}_{i}d)000 mai le 2_000 {u}_{i}d/\nu. o le eseesega o tulaga masani o faailoilo ua faamaumauina i le venturi e 5% i le averesi.
Ata 4 o loʻo faʻaalia ai le fesoʻotaʻiga o le \({Eu}_{w}\) ma le azimuth angle \(\ theta \), faʻavasegaina e tolu dip angles, \ (\ alpha \) = 30 °, 50 ° ma 70 ° . O fua e vaevaeina i ni kalafi se tolu e tusa ai ma le lautele o le tootoo. θ mulimuli i le masani masani o le mamafa o le puipui faataamilo i le nofoaga o se obstacle lapotopoto. I le tafe-faasaga i tulimanu, o lona uiga, θ mai le 0 i le 90 °, o le mamafa puipui o le tootoo e faaitiitia, e oo atu i le itiiti ifo i le 90 °, lea e fetaui ma le va i le va o tootoo lea e sili atu le saoasaoa ona o le tafe o le vaega faatapulaaina. ° o loo i ai se uunaiga malosi o le toe faaleleia o le ° 0 e mulimuli ane 90 °. toniga ona o le vavaeeseina o le pito pito i tua o le puipui o le tootoo. Manatua e leai se suiga i le maualuga o le mamafa o le mamafa, lea e taʻu mai ai o faʻalavelave faʻafuaseʻi mai faʻalavelave faʻapipiʻi lata ane, e pei o aafiaga Coanda, e lua.
Suiga o le numera Euler o le puipui o loʻo siomia ai le tootoo mo le faʻaogaina o tulimanu eseese ma le lautele o laʻau. Faia ma le Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
I le mea o loʻo mulimuli mai, matou te auʻiliʻili iʻuga e faʻavae i luga o le manatu o numera Euler e mafai ona faʻatatauina e naʻo faʻasologa faʻataʻitaʻi, e pei o le faʻatusa o le umi o le (d / g) ma le \ (d / H) (lea o le (H) o le maualuga o le alalaupapa) ma le faʻaogaina o le (\ alpha \). rod axis, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \) .E taʻua i nisi taimi o le mataupu faavae o le tutoatasi. O se tasi o sini o le auiliiliga o loʻo i lalo o le suʻesuʻeina lea pe faʻaoga lenei mataupu i la tatou mataupu, lea o loʻo taofia ai le tafe ma faʻalavelave i totonu o ala tapuni.
Se'i o tatou mafaufau i le mamafa o lo'o fuaina i luma ole la'au vavalo, ie θ = 0. E tusa ai ma le fa'atusa a Bernoulli, o le mamafa i lenei tulaga\({p}_{o}\) e fa'amalieina:
o le \({u}_{o}\) o le saosaoa o le vai i tafatafa o le puipui o le tootoo i le θ = 0, ma matou te manatu e fai si la'ititi la'ititi le mafai ona toe fa'afo'isia gau. Manatua o le mamafa malosi e tuto'atasi i le taimi o le malosi. {Eu}_{w}\) e latalata ae e le tutusa lelei ma lenei tau, aemaise lava mo pito lapopoa tele. E ta'u mai ai e le mou atu le saosaoa i luga o le tootoo i \(\theta =0\), lea e mafai ona taofiofia e le fa'afefeteina i luga o laina o loʻo i ai nei na faia e le faʻalili o le tootoo. usu le saosaoa i le pito i luga. Faapea o le tele o le faafeagai o loʻo i luga o le faʻataʻitaʻiga lea o le saoasaoa o le ulu i luga o le au (ie \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), o le numera Euler e fetaui ma le:
Fa'atusa 5 fa'atusatusaga.(3) O lo'o fa'aalia ai le maliliega lelei ma fa'amatalaga fa'ata'ita'iga tutusa. O le uiga o le 'ese'ese e 25%, ma le tulaga fa'alagolago e 95%. Manatua o le fa'atusa.(3) E tusa ai ma le fa'avae o le tuto'atasi. E fa'apea fo'i, o le Ata 6 o lo'o fa'aalia ai o le numera Euler e fetaui ma le mamafa i le pito i tua o le to'oto'o, \({0}) {p}_{e}\), O lo'o mulimulita'i fo'i i se aga fa'atatau i le \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \). .I lenei tulaga, o le mamafa o le pa'ū tele i le throttling ma se vaega toe faʻaleleia aʻo faʻalauteleina i tua. Mafaufau i le faʻatapulaʻaina o se poloka poloka e faʻatatau i le axis axis, o le paʻu o le mamafa i le va o luma ma tua o le tootoo e mafai ona tusia e pei o 18:
o le \({c}_{d}\) o le toso fa'atatau e fa'amatala ai le vaega o le toe fa'aleleia o le mamafa i le va o le θ = 90° ma le θ = 180°, ma le \({A}_{m}\) ma le \ ({A}_{f}\) o le pito aupito itiiti lea o le koluse avanoa i le iunite le umi e fa'atatau i le to'oto'o, ma o lona sootaga i le tootoo o le \({/+A} le lautele o le \({/+A} le lautele o le {({/+A} le lautele o le tootoo; )/g\).O numera Euler e fetaui ma:
Wall Euler numera i le \(\theta =0\) e fai ma galuega o le dip.O lenei pi'o e fetaui ma le fa'atusa.(3). Fausia ma le Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
O le numera o Wall Euler e suia, i le \(\theta =18{0}^{o}\) (fa'ailoga atoa) ma le ulufafo (fa'ailoga gaogao) fa'atasi ai ma le pa'u.
O le ata 7 o lo'o fa'aalia ai le fa'alagolago o le \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) i le \(d/g\), o lo'o fa'aalia ai le matua'i Tulaga lelei lelei.(5). O le fa'atatau toso na maua o le \({c}_{d}=1.28\pm 0.02 le fa'atusa o le \) fa'atasi ai ma le pa'u atoa o le 0.02%, fa'atasi ai ma le fa'atumauina o le mamafa o le 0.02%, fa'atasi ai ma le fa'atumauina o le fa'amaualuga o le 6. ma fafo o le vaega o le suʻega e mulimulitaʻi i se tulaga tutusa, ae faʻatasi ai ma faʻatusatusaga eseese e amanaʻia ai le toe faʻaleleia o le mamafa i le pito i tua i le va o le pa ma le alalaupapa o le alalaupapa.
O le toso fa'atatau e feso'ota'i ma le \(d/g\) pa'u mamafa i luma ma tua o le to'oto'o\(\agavale({Eu}_{0-180}\taumatau)\) ma le aofa'iga o le pa'u o le mamafa i le va o le alavai i totonu ma le fafo.O le vaega efuefu o le 67% fa'alagolago mo le fa'atasiga. Fausia ma Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.g
O le mamafa maualalo \({p}_{90}\) i luga o le la'au i le θ = 90° e mana'omia ai le fa'apitoa. E tusa ai ma le fa'atusa a Bernoulli, i le laina o lo'o i ai nei e ala i le va i le va o fa'amau, o le mamafa i le ogatotonu\({p}_{g}\) ma le saoasaoa\({u}_{g}\) i le va o le vaeluaga i le va o pa'u:
O le mamafa \({p}_{g}\) e mafai ona faʻafesoʻotaʻi ma le mamafa o le tootoo i le θ = 90 ° e ala i le tuʻufaʻatasia o le tufatufaina o le mamafa i luga o le va e vavae ese ai le tootoo tutotonu i le va o le ogatotonu ma le puipui (silasila i le Ata 8).O le paleni o le malosi e maua ai le 19:
o le \(y\) o le faamaopoopo masani i luga o le u'amea mai le ogatotonu o le va i le va o la'au tutotonu, ma le \(K\) o le curvature o le laina o lo'o i ai nei i le tulaga \(y\). i le puipui o le tootoo, o le curvature e fuafuaina e le vaega ellipse o le laau i le tulimanu \(\ alpha \), o lona uiga \ (K \ agavale (g / 2 \ taumatau) = \ agava (2 / d \ taumatau) {\ mathrm {sala} } ^ {2} \ alpha \) (silasila i le Ata 8). e \(y\) ua tuuina mai e:
Fa'aalia le va'aiga fa'alava, luma (agavale) ma luga (lalo). Fausia i le Microsoft Word 2019,
I le isi itu, e ala i le faʻasaoina o le mamafa, o le averesi o le saoasaoa i totonu o se vaalele e faʻatatau i le tafe i le mea e fua ai \(\langle {u}_{g}\rangle \) e fesoʻotaʻi ma le saoasaoa o totonu:
pe afai o le \({A}_{i}\) o le vaega fa'alava o le tafe i le alavai ma le \({A}_{g}\) o le vaega fa'alava i le mea e fuaina ai (silasila i le Ata 8) e ala i le :
Manatua o le \({u}_{g}\) e le tutusa ma le \(\langle {u}_{g}\rangle \). O le mea moni, o le Ata 9 o lo'o fa'aalia ai le fua faatatau o le saosaoa \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \), fa'atatau i le fa'atusa.(10)-(14), fa'atulagaina e tusa ai ma le fuafa'atatau \(d/g) e mafai ona fa'atatau i le fuafaatatau, e ui lava i se fa'atatauga. fa'asologa lona lua polynomial:
Ole fua o le maualuga\({u}_{g}\) ma le averesi\(\langle {u}_{g}\rangle \) saosaoa o le alalaupapa ogatotonu koluse-vaega\(.\) O pi'opi'o ma'oti e fetaui lelei ma fa'atusa.(5) ma le fesuiaiga o fua o coefficients tutusa\(\pm 25\%\).Fausia ma G.lot.
Fa'ata 10 fa'atusatusa le \({Eu}_{90}\) ma fa'ai'uga fa'ata'ita'iga o le fa'atusa.(16). O lona uiga o le fa'afeagai e 25%, ma le tulaga mautinoa e 95%.
Ole numera Wall Euler ile \(\theta ={90}^{o}\).O le pi'o lea e fetaui ma le fa'atusa.(16). Faia ma le Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ole malosi ole \({f}_{n}\) o lo'o galue i luga o le tootoo tutotonu e fa'asaga i lona axis e mafai ona fa'atatau i le tu'ufa'atasia o le mamafa i luga ole la'au e fa'apea:
lea o le coefficient muamua o le umi o le tootoo i totonu o le ala, ma o le tuufaatasia e faia i le va o le 0 ma le 2π.
Ole va'aiga ole \({f}_{n}\) i le itu o le tafega o le vai e tatau ona fetaui ma le mamafa i le va o totonu ma fafo o le alavai, se'i vagana ua tutusa le fete'ena'iga ma le la'au ma la'ititi ona o le le atoatoa o le atina'eina o le vaega mulimuli Ua le paleni le suiga o le malosi.O le mea lea,
O le ata 11 o loʻo faʻaalia ai se kalafi o faʻatusatusaga. (20) faʻaalia le maliliega lelei mo tulaga faʻataʻitaʻi uma. Ae ui i lea, o loʻo i ai se laʻititi 8% i le itu taumatau, lea e mafai ona faʻatatauina ma faʻaaoga e fai ma faʻatusatusaga o le le paleni o le malosi i le va o le alalaupapa i totonu ma fafo.
Paleni le malosi o le alalaupapa.O le laina e fetaui ma le fa'atusa.(20).O le fa'atasiga o le Pearson e 0.97. Faia ma le Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Varying le fa'aituau tulimanu o le tootoo, o le mamafa i le puipui luga o le tootoo ma le pa'u o le mamafa i le alalaupapa ma laina transverse o tootoo cylindrical lilifa e fa na fuaina.Three eseese diameter rod assemblies na tofotofoina. pito i luma ma le pito i lalo i le va i tua i le va o tootoo, toe faʻaleleia i le pito i tua ona o le vavaeeseina o le tuaoi.
O faʻamatalaga faʻataʻitaʻiga e suʻesuʻeina e faʻaaoga ai le faʻasaoina o le malosi ma iloiloga semi-empirical e suʻe ai numera e leai ni fua e fesoʻotaʻi ai numera Euler i uiga uiga o alalaupapa ma laʻau.
O le mataupu faavae o le tutoatasi ua maua e taofi mo le tele o numera Euler fa'ailoaina le mamafa i nofoaga eseese, ie pe afai o le mamafa e le dimensionless fa'aaoga le fa'ata'ita'iga o le saosaoa inlet masani i le tootoo, o le seti e tuto'atasi mai le tulimanu togi.E le gata i lea, o le vaega e fesoʻotaʻi ma le tele ma le malosi o le tafe O faʻataʻitaʻiga faʻasao e tumau ma lagolagoina le faʻavae faʻapitoa i luga. 24.
O se taunuuga sili ona manaia e afua mai i le auiliiliga o le pa'ū o le mamafa i le va o le inlet ma le outout o le vaega o le suʻega. I totonu o le le mautonu faʻataʻitaʻiga, o le faʻaiʻuga toso faʻatasi e tutusa ma le lotogatasi, lea e faʻaalia ai le i ai o mea faʻasolosolo faʻasolosolo nei:
Matau le tele \(\left(d/g+2\right)d/g\) i le denominator of the equation.(23) o le tele lea i puipui i totonu o le equation.(4), a leai e mafai ona fa'atatau i le la'ititi la'ititi ma le sa'olotoga fa'alava fa'asaga i le to'oto'o, \({A}_{m}}\) ma le \}\{A} o lo'o fa'apea o lo'o tumau i totonu o le numera o le Rey. suʻesuʻega o loʻo i ai nei (40,000-67,000 mo auala ma 2500-6500 mo tootoo). E taua le maitauina afai ei ai se eseesega o le vevela i totonu o le alavai, e mafai ona aʻafia ai le maualuga o le vai.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., and Arbeiter, F. Fa'aliliuina o le vevela ma le pa'u o le mamafa o fua i totonu o se alalaupapa fa'afefeteina e ivi 'aso'aso eseese i luga o le puipui.expert.Heat Transfer 31, 334–354 (2017).
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Taimi meli: Iul-16-2022