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流速法测液体黏滞系数装置的设计和研发
1
作者 张绍华 冯有亮 宁长春 《物理与工程》 2025年第2期226-231,293,共7页
为弥补大学物理实验中液体黏滞系数测量的操作难度大、成功率低、可测范围窄等问题,作者利用伯努利方程等理论基础设计并搭建了一款使用流速法测量液体黏滞系数的装置。该装置通过测量待测液体在一定时间内的流速间接测得液体的黏滞系... 为弥补大学物理实验中液体黏滞系数测量的操作难度大、成功率低、可测范围窄等问题,作者利用伯努利方程等理论基础设计并搭建了一款使用流速法测量液体黏滞系数的装置。该装置通过测量待测液体在一定时间内的流速间接测得液体的黏滞系数。通过比较流速法和落球法分别测得的蓖麻油黏滞系数,还有流速法测得的酱油以及纯净水的黏滞系数和标准黏滞系数,我们认为流速法实验过程操作更简单,数据更可靠,可测范围更广泛。该研究丰富了测量液体黏滞系数的方法。 展开更多
关键词 流速法 液体黏滞系数 伯努利公式 层流 雷诺系数 落球法
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聚四氟乙烯波纹管的绝对粗糙度及沿程阻力系数研究
2
作者 谢增 闵兴明 王晨 《工程与试验》 2025年第2期22-24,62,共4页
本文开展了AC313A型直升机的发动机供油系统流阻试验,将试验结果与不同计算公式的计算结果进行比较,确定了适用于聚四氟乙烯(PTFE)波纹管沿程阻力系数的计算公式,进而通过试验数据推算出了PTFE波纹管的内壁绝对粗糙度。研究结果为使用P... 本文开展了AC313A型直升机的发动机供油系统流阻试验,将试验结果与不同计算公式的计算结果进行比较,确定了适用于聚四氟乙烯(PTFE)波纹管沿程阻力系数的计算公式,进而通过试验数据推算出了PTFE波纹管的内壁绝对粗糙度。研究结果为使用PTFE波纹管作为发动机供油管路的直升机供油系统压力损失计算提供了方法和依据。 展开更多
关键词 绝对粗糙度 沿程阻力系数 PTFE 压力损失 供油系统
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半无限平面边界障碍物绕流问题
3
作者 李娜 刘官厅 《内蒙古师范大学学报(自然科学版)》 2025年第5期506-513,共8页
对无穷远处来流的无粘性不可压缩流体,平行绕过半无限平面边界障碍物时,障碍物附近的流动情况进行研究。利用Schwarz-Christoffel变换和复变函数理论,得到半无限平面边界障碍物绕流的复势函数,进一步求解半无限平面边界障碍物绕流的速... 对无穷远处来流的无粘性不可压缩流体,平行绕过半无限平面边界障碍物时,障碍物附近的流动情况进行研究。利用Schwarz-Christoffel变换和复变函数理论,得到半无限平面边界障碍物绕流的复势函数,进一步求解半无限平面边界障碍物绕流的速度势函数和流函数。通过数值算例,得到半无限平面边界障碍物绕流的流线图、等势线和压强系数图,分析障碍物表面流体的速度和压强分布情况。 展开更多
关键词 障碍物绕流 Schwarz-Christoffel变换 复变函数 势函数 流函数
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质子交换膜燃料电池仿真模型并行计算与优化
4
作者 刘克 郝亮 +2 位作者 耿珺 陈洵 陆维 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第11期1754-1762,共9页
为实现质子交换膜燃料电池与电堆的高效和高精度仿真,基于Fluent求解器开发一套三维耦合一维的混合维度仿真程序,深入分析Fluent内置的global summations宏PRF_GRSUM对燃料电池仿真程序并行求解效率的影响,并基于混合维度模型的数据耦... 为实现质子交换膜燃料电池与电堆的高效和高精度仿真,基于Fluent求解器开发一套三维耦合一维的混合维度仿真程序,深入分析Fluent内置的global summations宏PRF_GRSUM对燃料电池仿真程序并行求解效率的影响,并基于混合维度模型的数据耦合特性,提出数据压缩同步法和数据筛选标记法两种新的并行策略.另外,详细阐述了3种数据交换方法的原理和流程,并通过简化模型测试其对程序求解效率的影响,结果表明采用数据筛选标记法相比PRF_GRSUM宏方法,计算包含百节电池的燃料电池堆的加速比达到112.5倍. 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 并行计算 混合维度模型 数据筛选标记法
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基于等离子体激励的圆柱绕流控制实验研究 被引量：26
5
作者 苏长兵 宋慧敏 +3 位作者 李应红 张朴 吴云 梁华 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期45-48,共4页
为验证低雷诺数条件下,采用大气压等离子体流动控制技术进行圆柱绕流控制的有效性,设计了圆柱绕流实验系统,并开展了圆柱绕流实验研究。实验研究表明,在雷诺数为1.35×104和1.90×104的条件下,等离子体激励器产生的流动扰动,能... 为验证低雷诺数条件下,采用大气压等离子体流动控制技术进行圆柱绕流控制的有效性,设计了圆柱绕流实验系统,并开展了圆柱绕流实验研究。实验研究表明,在雷诺数为1.35×104和1.90×104的条件下,等离子体激励器产生的流动扰动,能够有效控制圆柱体绕流的流动分离,并显著改善分离流场,增涡、减涡效果明显。实验结果表明,大气压等离子体流动控制技术是钝体绕流流动特性控制的一种有效手段。 展开更多
关键词 等离子体 圆柱体 流动分离 流动控制
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等离子体气动激励诱导空气流动的PIV研究 被引量：11
6
作者 梁华 李应红 +2 位作者 宋慧敏 贾敏 吴云 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期22-25,36,共5页
为了揭示等离子体气动激励与边界层相互作用的物理机制,作者进行了等离子体气动激励诱导空气流动的PIV研究。实验结果表明:毫秒、微秒等离子体气动激励诱导空气流动以'启动涡'和'壁面射流'的形式出现;当激励电压为12kV... 为了揭示等离子体气动激励与边界层相互作用的物理机制,作者进行了等离子体气动激励诱导空气流动的PIV研究。实验结果表明:毫秒、微秒等离子体气动激励诱导空气流动以'启动涡'和'壁面射流'的形式出现;当激励电压为12kV时,最大诱导速度约为3m/s;激励电压越大,'启动涡'和'壁面射流'的强度越大;脉冲激励的作用强度和作用范围要强于定常激励。该结论为提高等离子体流动控制的作用能力提供了指导。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 流动控制 等离子体气动激励 粒子图像测速 诱导流动
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涡判据在孔腔涡旋流动拓扑结构分析中的应用 被引量：23
7
作者 胡子俊 张楠 +1 位作者 姚惠之 杨子轩 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第8期839-846,共8页
涡作为一种经典的流动现象目前仍没有严格的数学定义,涡判据是人们识别涡的重要途径。文章对涡的各种判据及其物理意义进行了调研和总结,并将目前较为常用的Q判据和λ2判据应用于二维和三维孔腔流动中涡的识别,并对其拓扑结构进行了分析... 涡作为一种经典的流动现象目前仍没有严格的数学定义,涡判据是人们识别涡的重要途径。文章对涡的各种判据及其物理意义进行了调研和总结,并将目前较为常用的Q判据和λ2判据应用于二维和三维孔腔流动中涡的识别,并对其拓扑结构进行了分析,得到了有意义的结果。 展开更多
关键词 涡判据 涡旋 拓扑结构 孔腔
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水下射弹典型空化器的超空泡形态特性分析 被引量：13
8
作者 易文俊 王中原 +2 位作者 熊天红 周卫平 钱吉胜 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期103-106,共4页
基于均匀多相流假设,建立了水下射弹自然超空泡流动的多相流CFD模型,研究了圆锥和圆盘2种头形空化器的超空泡形态特性,分析了空化数、头形、半锥角、空化器直径等对超空泡形态特性的影响,圆盘空化器有利于水下射弹形成超空泡流.在此基础... 基于均匀多相流假设,建立了水下射弹自然超空泡流动的多相流CFD模型,研究了圆锥和圆盘2种头形空化器的超空泡形态特性,分析了空化数、头形、半锥角、空化器直径等对超空泡形态特性的影响,圆盘空化器有利于水下射弹形成超空泡流.在此基础上,通过FLUENT软件的自定义函数将边界条件的来流速度转化为时间的函数,数值模拟了圆盘空化器水下射弹的空泡流发展过程,分析了射弹在水下运行过程中空泡形态的变化特性.结果表明,射弹在水下航行中,表面形成的超空泡长径比很大,随着空化数的增加,超空泡流迅速衰减. 展开更多
关键词 射弹 空化器 超空泡 空化数
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带尾翼水下自然超空泡射弹数值模拟研究 被引量：8
9
作者 张木 易文俊 +2 位作者 谭俊杰 陈志华 蔡晓伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期161-165,172,共6页
基于Navier-Stokes方程,考虑气液间相变,采用大涡模拟湍流模型,PISO算法及VOF方法,利用自行开发的程序对绕三维带尾翼水下自然超空泡射弹的非定常空泡流动进行了数值模拟研究。通过计算结果得到超空泡从射弹头部初生至完全包裹弹身的形... 基于Navier-Stokes方程,考虑气液间相变,采用大涡模拟湍流模型,PISO算法及VOF方法,利用自行开发的程序对绕三维带尾翼水下自然超空泡射弹的非定常空泡流动进行了数值模拟研究。通过计算结果得到超空泡从射弹头部初生至完全包裹弹身的形成过程。在此基础上,计算不同攻角条件下的超空泡形态,并给出射弹表面空泡厚度分布曲线,分析不同攻角对超空泡形态特性的影响规律,以及在零攻角条件下,分析尾翼对空泡形态的影响。另外计算不同空化数条件下的超空泡无量纲长度和厚度,将计算结果与实验数据进行对比,两者吻合较好。研究结果为进一步研究水下高速射弹的水动力特性和弹道特性问题提供理论基础。 展开更多
关键词 超空化 LES VOF 尾翼射弹 非定常流动
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回转体空泡流特性研究 被引量：29
10
作者 傅慧萍 鲁传敬 吴磊 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2005年第1期84-89,共6页
利用CFD商业软件Fluent6.0中的基于Rayleigh Plesset方程的单一介质可变密度混合模型进行了回转体空泡流特性研究。首先采用二维轴对称求解器进行了不同头体的空泡几何特性研究,及局部空泡阻力特性分析,探索了空泡减阻的机理。然后采用... 利用CFD商业软件Fluent6.0中的基于Rayleigh Plesset方程的单一介质可变密度混合模型进行了回转体空泡流特性研究。首先采用二维轴对称求解器进行了不同头体的空泡几何特性研究,及局部空泡阻力特性分析,探索了空泡减阻的机理。然后采用三维求解器进行了非零攻角空泡流及超空泡数值模拟。给出了较易产生空泡的头型,与实验结果符合得较好;得到了零攻角和非零攻角情况下的双空泡及超空泡形态。 展开更多
关键词 空泡流 数值模拟 阻力特性 空泡形态
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反向与同向双旋流器流场的试验研究 被引量：25
11
作者 林宇震 刘高恩 王华芳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期423-425,共3页
运用已经校准的五孔探针测定双旋流空气雾化喷嘴中同向和反向旋转的双旋流器产生的流场。实验表明，反向旋转的双旋流器产生的流场与同向旋转的双旋流器产生的流场比较起来，有以下一些特点：反向旋转时旋转射流的切向速度及轴向速度沿... 运用已经校准的五孔探针测定双旋流空气雾化喷嘴中同向和反向旋转的双旋流器产生的流场。实验表明，反向旋转的双旋流器产生的流场与同向旋转的双旋流器产生的流场比较起来，有以下一些特点：反向旋转时旋转射流的切向速度及轴向速度沿轴线的衰减比同向旋转时快，反向旋转时产生的回流区比同向旋转时产生的回流区直径要小，长度要短。 展开更多
关键词 流场 雾化 旋涡旋流器 航空发动机
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水下高速射弹超空泡减阻特性研究 被引量：12
12
作者 易文俊 王中原 +1 位作者 熊天红 周卫平 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1-4,共4页
基于Rayleigh-Plesset单一介质可变密度混合多相流模型,利用Fluent6.2对带圆盘空化器射弹的阻力特性进行了数值研究.计算了圆盘空化器射弹的空泡形态,分析了空化器直径、空化数、射弹长径比、超空泡形态对射弹超空泡减阻特性的影响,计... 基于Rayleigh-Plesset单一介质可变密度混合多相流模型,利用Fluent6.2对带圆盘空化器射弹的阻力特性进行了数值研究.计算了圆盘空化器射弹的空泡形态,分析了空化器直径、空化数、射弹长径比、超空泡形态对射弹超空泡减阻特性的影响,计算了高速射弹的自然超空泡减阻率.结果表明,空化数变化对射弹的阻力特性影响不大;头部空化器直径对射弹阻力系数影响明显;在超空泡状态下,增大射弹长径比,射弹阻力系数减小;高速射弹的超空泡减阻率可达95%以上. 展开更多
关键词 高速射弹 减阻 超空泡 空化器 空化数
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船舶进气系统进气特性的非定常研究 被引量：10
13
作者 孙鹏 于洋 +2 位作者 钟兢军 王建华 胡政 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期577-580,共4页
本文采用三维非定常数值模拟的方法,对某船舶进气系统整体气路进行求解。研究中考虑进气室冷却进气系统、燃烧进气系统、进气蜗壳等结构,以及百叶窗、空气净化装置、消音器等结构的阻力影响,并在定常条件下验证了阻力模拟的准确性。随后... 本文采用三维非定常数值模拟的方法,对某船舶进气系统整体气路进行求解。研究中考虑进气室冷却进气系统、燃烧进气系统、进气蜗壳等结构,以及百叶窗、空气净化装置、消音器等结构的阻力影响,并在定常条件下验证了阻力模拟的准确性。随后,重点研究了外界条件变化对前后进气室压差及蜗壳出口流场的影响,得出了前后压差随测点位置和外界条件的变化规律。 展开更多
关键词 数值模拟 进气系统 非定常 压差
原文传递
储液容器内液体晃荡的非线性动力学分析 被引量：7
14
作者 李文盛 赵友清 +2 位作者 贾善坡 王凯 谭继可 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期87-92,共6页
基于非线性波动理论模型,求解储液容器内液体晃动的固有频率、模态及动力学响应问题。流体使用us-up状态方程,利用ABAQUS软件的自适应网格技术,建立储液容器液体晃动数学模型,通过施加水平简谐激励得到液体晃动的固有频率和模态,并与解... 基于非线性波动理论模型,求解储液容器内液体晃动的固有频率、模态及动力学响应问题。流体使用us-up状态方程,利用ABAQUS软件的自适应网格技术,建立储液容器液体晃动数学模型,通过施加水平简谐激励得到液体晃动的固有频率和模态,并与解析解对比,验证了该方法的准确性与可行性。然后,分析了矩形储液容器在多种激励作用下液体非线性晃动响应特性。 展开更多
关键词 流体力学 模态 非线性动力学 液体晃动 充液容器 地震响应
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小攻角下水下高速射弹的空泡形态特性 被引量：8
15
作者 易文俊 李月洁 +2 位作者 王中原 熊天红 钱吉胜 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期464-467,共4页
基于流体计算软件Fluent,在小攻角小空泡数下对高速射弹形成自然超空泡的空泡形态特性进行了数值仿真研究。采用二维求解器计算了某口径高速射弹超空泡流形态,并与SCAV软件计算结果进行了比较分析,二者吻合较好,验证了计算模型与参数选... 基于流体计算软件Fluent,在小攻角小空泡数下对高速射弹形成自然超空泡的空泡形态特性进行了数值仿真研究。采用二维求解器计算了某口径高速射弹超空泡流形态,并与SCAV软件计算结果进行了比较分析,二者吻合较好,验证了计算模型与参数选择的正确性;采用三维求解器对非零攻角下高速射弹的超空泡流动特性进行了模拟,给出了射弹的超空泡轮廓和射弹表面的空泡厚度分布曲线,分析了小攻角对高速射弹空泡形态特性的影响规律,攻角严重影响超空泡的对称性。研究结果为进一步研究水下高速射弹的水动力特性和弹道特性等问题提供了理论基础。 展开更多
关键词 超高速射弹 超空泡 空泡形态 攻角
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磁浮高速会车压力波和列车风的实测研究 被引量：22
16
作者 李明水 雷波 +2 位作者 林国斌 毕海权 王凤鸣 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期209-212,共4页
会车压力波是影响高速磁浮列车快速、安全和舒适运行的一个重要空气动力学问题。为进一步评估车辆设计,于2003年11月对上海磁悬浮列车在5.1m线间距下的高速会车压力载荷进行了测量,得到了通过列车以400km/h^500km/h的速度运行时引起的... 会车压力波是影响高速磁浮列车快速、安全和舒适运行的一个重要空气动力学问题。为进一步评估车辆设计,于2003年11月对上海磁悬浮列车在5.1m线间距下的高速会车压力载荷进行了测量,得到了通过列车以400km/h^500km/h的速度运行时引起的会车压力波的大小,同时测量了距离列车侧面0.5m和1.3m处列车风的大小。 展开更多
关键词 磁浮列车 会车压力波 列车风 实车试验
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基于面元法的船舶螺旋桨附连水质量与阻尼计算方法研究 被引量：9
17
作者 邹冬林 张建波 +1 位作者 塔娜 饶柱石 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期9-19,共11页
在船舶轴系振动或桨轴流固耦合分析中,螺旋桨在流场中所引起的附连水质量与阻尼是很重要的参数。但实际计算中螺旋桨附连水质量常常用螺旋桨自身质量乘以一个经验系数得到,而附加阻尼往往被忽略。针对这些不足,文章利用螺旋桨水动力分... 在船舶轴系振动或桨轴流固耦合分析中,螺旋桨在流场中所引起的附连水质量与阻尼是很重要的参数。但实际计算中螺旋桨附连水质量常常用螺旋桨自身质量乘以一个经验系数得到,而附加阻尼往往被忽略。针对这些不足,文章利用螺旋桨水动力分析中常使用的面元法,构建了螺旋桨随轴系在水中振动时的附加质量与阻尼数值计算方法。目前求解附加质量的经典方法是基于运动物体引起流体动能变化来求解,但该方法不能求解附加阻尼。文中证明了所提出的方法与经典方法是完全等价的,同时利用该方法还可以求解附加阻尼。最后以球体、椭球体及螺旋桨为对象给出几个算例,并与解析解或其它文献计算结果比较,误差均在合理范围内,表明文中提出的方法的有效性。 展开更多
关键词 附加质量 附加阻尼 螺旋桨 流固耦合 面元法
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高宽比和粗糙度对再生冷却通道流动的影响 被引量：16
18
作者 牛禄 程惠尔 李明辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1612-1615,共4页
在三维贴体坐标系中求解椭圆型 N- S方程 ,采用完全压力校正方法解决在同位网格上遇到的压力波动问题 ,对液体火箭发动机 S形再生冷却通道内的三维紊流进行数值模拟 .在壁面函数中引入无量纲壁面粗糙度以考虑粗糙壁面的影响 .研究了高... 在三维贴体坐标系中求解椭圆型 N- S方程 ,采用完全压力校正方法解决在同位网格上遇到的压力波动问题 ,对液体火箭发动机 S形再生冷却通道内的三维紊流进行数值模拟 .在壁面函数中引入无量纲壁面粗糙度以考虑粗糙壁面的影响 .研究了高宽比和壁面粗糙度对压力损失、二次流动和紊流强度的影响 . 展开更多
关键词 高宽比 壁面粗糙度 再生冷却 液体火箭发动机
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引入温-粘及压-粘关系式的油膜工作性能数值分析 被引量：6
19
作者 刘赵淼 金秋颖 +2 位作者 张成印 申峰 叶红玲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期69-73,共5页
为了研究温-粘及压-粘效应对液体静压支承系统中油膜工作性能的影响,本文以大尺寸液体静压支承转台为研究对象,建立了三维立体油腔模型,采用有限体积法,模拟计算了引入温-粘及压-粘关系式时,油腔内部流体的承载力及温升变化情况。计算... 为了研究温-粘及压-粘效应对液体静压支承系统中油膜工作性能的影响,本文以大尺寸液体静压支承转台为研究对象,建立了三维立体油腔模型,采用有限体积法,模拟计算了引入温-粘及压-粘关系式时,油腔内部流体的承载力及温升变化情况。计算结果表明,温-粘特性及压-粘特性在很大程度上影响油腔内的承载能力和温升。引入了温-粘及压-粘关系式的计算模型更符合实际工况,计算结果对于液体静压支承系统中润滑油的选择等有指导意义。 展开更多
关键词 粘度 温-粘特性 压-粘特性 承载力
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90°圆形截面弯管内流动的大涡模拟 被引量：6
20
作者 龚斌 刘喜兴 +2 位作者 杨帅 张静 董鑫 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期760-765,共6页
以90°圆形截面弯管为研究对象，以水为介质对管内流场采用4种模型进行数值模拟，并与实验值对比．结果表明，在Re=-13000-60000条件下，大涡模拟模型在弯管区的时均速度和压力降与实验值吻合较好，Re=-60000时下弯管区不同角度横... 以90°圆形截面弯管为研究对象，以水为介质对管内流场采用4种模型进行数值模拟，并与实验值对比．结果表明，在Re=-13000-60000条件下，大涡模拟模型在弯管区的时均速度和压力降与实验值吻合较好，Re=-60000时下弯管区不同角度横截面处流场二次流有2个主涡，位置由对称半截面附近逐渐向弯管内侧发展，同时形成一个由弯管壁面和管中二次流综合诱导引起的马蹄涡；弯管段静压力分布显示，45°横截面弯管内、外两侧的压力差最大，此角度是流体出现流动分离现象的临界角度． 展开更多
关键词 90°弯管 大涡模拟 流线 压力
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