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液态金属堆蒸汽发生器螺旋管束流动传热特性研究
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作者 谢海燕 聂鑫 +1 位作者 赖建永 田雅婧 《热力发电》 北大核心 2025年第2期109-117,共9页
液态金属堆的螺旋管蒸汽发生器一次侧为液态金属工质、二次侧为水工质,其热工水力特性相比传统压水堆的自然循环饱和式蒸汽发生器有较大区别。提出将螺旋管蒸汽发生器等效为流动网络系统的方法,将螺旋管束分为流动回路、压力节点等元件... 液态金属堆的螺旋管蒸汽发生器一次侧为液态金属工质、二次侧为水工质,其热工水力特性相比传统压水堆的自然循环饱和式蒸汽发生器有较大区别。提出将螺旋管蒸汽发生器等效为流动网络系统的方法,将螺旋管束分为流动回路、压力节点等元件;基于质量守恒、动量守恒、能量守恒等方程,建立了计算蒸汽发生器螺旋管回路的压降、流量和温度等热工水力参数的数学模型和管束金属壁温计算的数学模型;通过对流动回路未知流量、压力节点组成的非线性方程组进行直接求解,最终得到了螺旋管束内流量分配、压降、工质温度变化、出口汽温分布、壁温分布、干度及换热系数等变化情况,获得了蒸汽发生器螺旋管束流动传热特性,开发了除RELAP5外的一维系统分析计算程序,并完善了液态金属堆螺旋管束蒸汽发生器热工水力计算分析手段。 展开更多
关键词 液态金属堆 蒸汽发生器 螺旋管束 流动网络 流动传热特性 热工水力
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BPNN在核电蒸汽发生器液位控制中的应用研究
2
作者 杨博男 陆潘 谢成龙 《核动力工程》 北大核心 2025年第4期253-258,共6页
蒸汽发生器(SG)液位控制性能的优劣对核电厂的安全、高效和稳定运行至关重要。基于反向传播神经网络(BPNN)比例-积分-微分(PID)控制器的基本结构,结合SG的物理特征,建立了适用于SG液位调节过程的专用的BPNN PID控制器。该BPNN PID控制... 蒸汽发生器(SG)液位控制性能的优劣对核电厂的安全、高效和稳定运行至关重要。基于反向传播神经网络(BPNN)比例-积分-微分(PID)控制器的基本结构,结合SG的物理特征,建立了适用于SG液位调节过程的专用的BPNN PID控制器。该BPNN PID控制器具有自匹配、自适应、自整定的特点,能够在核电厂运行过程中,实时根据被控对象运行状态的变化自动计算合适的PID参数,保证控制器始终具备优良的控制性能。该BPNN PID控制器模型经过核电厂全范围模拟机试验,在核电厂满功率运行状态下具有与原控制器相近的控制性能,但在低功率运行状态下相较于原控制器其控制性能得到显著改善。 展开更多
关键词 反向传播神经网络(BPNN) 比例-积分-微分(PID)控制器 蒸汽发生器(SG)液位控制
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模块式高温气冷堆超临界蒸汽发生器设计 被引量:13
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作者 尹清辽 孙玉良 +2 位作者 居怀明 吴莘馨 何树延 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期707-713,共7页
本工作涉及用于模块式高温气冷堆的超临界蒸汽发生器的设计参数。研究给出了传热管束的螺旋管结构设计方案和结构尺寸,并分析了其在超临界压力下的传热特性。热工水力分析计算结果证明,所设计的超临界蒸汽发生器能够满足传热和水力要求... 本工作涉及用于模块式高温气冷堆的超临界蒸汽发生器的设计参数。研究给出了传热管束的螺旋管结构设计方案和结构尺寸,并分析了其在超临界压力下的传热特性。热工水力分析计算结果证明,所设计的超临界蒸汽发生器能够满足传热和水力要求,且在设计工况下不会发生传热恶化。 展开更多
关键词 高温气冷堆 超临界压力 蒸汽发生器 螺旋管 传热恶化
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直管式直流蒸汽发生器的热工水力特性分析与计算 被引量:14
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作者 解衡 张金玲 +4 位作者 贾斗南 秋穗正 喻真烷 苏光辉 郭玉君 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期97-102,共6页
采用可移动边界差分法对流体的基本守恒方程进行差分,将流体各参数及节点的位置转化为时间的函数,通过设定各传热区间边界点的特征,求出各传热区的长度及边界点。选用了合适的传热关系式,编制了直流蒸汽发生器的稳态及瞬态热工水力... 采用可移动边界差分法对流体的基本守恒方程进行差分,将流体各参数及节点的位置转化为时间的函数,通过设定各传热区间边界点的特征,求出各传热区的长度及边界点。选用了合适的传热关系式,编制了直流蒸汽发生器的稳态及瞬态热工水力特性分析计算程序MOFS,对B&W公司的19管直管式直流蒸汽发生器实验装置进行稳态计算,与实验数据取得了很好的一致,与TRACPF1等计算程序的计算结果符合也很好。 展开更多
关键词 直流式 蒸汽发生器 热工水力特性 反应堆
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蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动数值模拟 被引量:10
5
作者 黄伟 陈五星 +2 位作者 张文其 王海松 何劲松 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期76-79,共4页
采用计算流体力学方法并采用非结构化网格和多块网格技术对流动区域进行了网格划分,用两相流模型对蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动进行模拟,得到了汽-液两相流动细节,将出口蒸汽干度与蒸汽发生器热工水力专用计算程序计算结果进行比... 采用计算流体力学方法并采用非结构化网格和多块网格技术对流动区域进行了网格划分,用两相流模型对蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动进行模拟,得到了汽-液两相流动细节,将出口蒸汽干度与蒸汽发生器热工水力专用计算程序计算结果进行比较,吻合良好。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 汽水分离器 两相流 计算流体力学(CFD)
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螺旋管管束流体诱发振动的实验研究 被引量:8
6
作者 薄涵亮 宋志坚 +2 位作者 沈时芳 贾斗南 陈学俊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期232-237,共6页
根据200MW高温气冷堆蒸汽发生器的结构参数建立了实验研究模型,并针对相邻两层旋向相同的螺旋管管束,在横向流的冲刷下,对管子的动态响应进行了实验研究。实验结果表明,螺旋管管束的流体诱发振动响应与直管相比存在一定的差别;200MW高... 根据200MW高温气冷堆蒸汽发生器的结构参数建立了实验研究模型,并针对相邻两层旋向相同的螺旋管管束,在横向流的冲刷下,对管子的动态响应进行了实验研究。实验结果表明,螺旋管管束的流体诱发振动响应与直管相比存在一定的差别;200MW高温气冷堆蒸汽发生器的设计避免了管束的大振幅振动。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 螺旋管 振动 管道
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HTGR 蒸汽发生器螺旋管内壁温分布和传热恶化规律的研究 被引量:8
7
作者 毕勤成 陈听宽 +1 位作者 田永生 陈学俊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期408-412,共5页
介绍了在西安交通大学高压汽水实验回路上进行的垂直螺旋管内汽水两相流传热实验。得出了沿螺旋管长度方向及圆周方向的壁温分布特性,由此确定了发生传热恶化的临界含汽率及其位置。通过关联实验数据,得到了计算临界含汽率的经验公式... 介绍了在西安交通大学高压汽水实验回路上进行的垂直螺旋管内汽水两相流传热实验。得出了沿螺旋管长度方向及圆周方向的壁温分布特性,由此确定了发生传热恶化的临界含汽率及其位置。通过关联实验数据,得到了计算临界含汽率的经验公式,为高温气冷堆(HTGR)螺旋管式蒸汽发生器的设计提供了必要的依据。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 螺旋管 壁温分布 传热恶化 气冷堆
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含缺陷Inconel 690蒸汽发生器传热管的强度及堵管准则研究 被引量:6
8
作者 惠虎 李培宁 +3 位作者 唐毅 聂勇 刘鸿运 李思源 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期634-640,共7页
针对缺陷对传热管强度的影响以及传热管判废准则问题展开研究,研制了适用于小管径蒸汽发生器传热管极限载荷及爆破压测试的实验装置,对含体积型缺陷及面型缺陷的Inconel 690蒸汽发生器传热管进行了实验研究,并采用有限元法对极限载荷及... 针对缺陷对传热管强度的影响以及传热管判废准则问题展开研究,研制了适用于小管径蒸汽发生器传热管极限载荷及爆破压测试的实验装置,对含体积型缺陷及面型缺陷的Inconel 690蒸汽发生器传热管进行了实验研究,并采用有限元法对极限载荷及爆破压进行了估算。在此基础上,研究了传热管的堵管准则,提出了两级评定方法。该评定方法可根据缺陷的深度、轴向及环向长度来综合评价。 展开更多
关键词 缺陷 蒸汽发生器传热管 强度 堵管准则
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10MW高温气冷堆蒸汽发生器传热管束应力分析 被引量:6
9
作者 董建令 张晓航 +1 位作者 殷德健 傅激扬 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期433-437,共5页
10MW高温气冷堆蒸汽发生器SG传热管是带放射性的一回路与无放射性的给水蒸汽二回路的屏障。管束的破裂将会引起二回路的水蒸汽进入一回路,从而导致堆芯压力的升高和放射性产物的外泄,因此确保传热管的完整性是十分必要的。传热管的结构... 10MW高温气冷堆蒸汽发生器SG传热管是带放射性的一回路与无放射性的给水蒸汽二回路的屏障。管束的破裂将会引起二回路的水蒸汽进入一回路,从而导致堆芯压力的升高和放射性产物的外泄,因此确保传热管的完整性是十分必要的。传热管的结构采用小弯曲半径的螺旋管结构,对于这种无法进行体积性在役检查的螺旋管,利用破前漏思想确保传热管的完整性是一个重要的选择。本文利用管道有限元程序PIPESTRESS对高温气冷堆蒸汽发生器传热管的应力进行了计算,得到了传热管的最大应力和应力与材料的不利组合位置。 展开更多
关键词 高温气冷堆 蒸汽发生器 传热管 应力分析 结构 应力计算
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套管式蒸汽发生器沸腾传热实验研究 被引量:11
10
作者 高刚 吴洪涛 +1 位作者 黄素逸 巴长喜 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期332-336,共5页
用氟里昂F113作为沸腾换热介质来模拟套管式蒸汽发生器沸腾传热过程,对环形、狭空间的沸腾换热情况进行了实验研究.将环形空间又分为单面加热、双面加热两种情况,并和一般尺寸圆管进行了比较,对狭空间沸腾换热的流型变化也进... 用氟里昂F113作为沸腾换热介质来模拟套管式蒸汽发生器沸腾传热过程,对环形、狭空间的沸腾换热情况进行了实验研究.将环形空间又分为单面加热、双面加热两种情况,并和一般尺寸圆管进行了比较,对狭空间沸腾换热的流型变化也进行了观察研究. 展开更多
关键词 套管式 蒸汽发生器 沸腾换热 反应堆
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低流量下蒸汽发生器一次侧流量分配研究 被引量:12
11
作者 张勇 宋小明 黄伟 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期56-59,64,共5页
采用CFD方法对低流量下倒U型管式蒸汽发生器一次侧内的流动特性进行了分析研究。结果表明,在自然循环模拟试验装置的U型管结构参数条件下,倒流只发生在内层的短管内。低流量时,随单管平均流量的增大,倒流管内的流量相对减小,倒流管数量... 采用CFD方法对低流量下倒U型管式蒸汽发生器一次侧内的流动特性进行了分析研究。结果表明,在自然循环模拟试验装置的U型管结构参数条件下,倒流只发生在内层的短管内。低流量时,随单管平均流量的增大,倒流管内的流量相对减小,倒流管数量相对减少,最终倒流消失;随二次侧温度升高,倒流管内的流量也相对减小,倒流管数量相对减少。 展开更多
关键词 CFD 低流量 倒U型管式蒸汽发生器 流动特性
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快堆蒸汽发生器小泄漏下三维流场数值模拟 被引量:4
12
作者 段日强 王洲 +2 位作者 杨献勇 罗锐 张勇 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期150-154,共5页
为了计算快堆蒸汽发生器小泄漏后钠水反应产物的传输扩散,对快堆壳管式蒸汽发生器内稳态钠流场进行了三维数值模拟,建立了蒸汽发生器内钠流场三维数值模型。管束对钠流的影响用分布阻力、体积多孔率、面渗透率来模拟,并根据横掠管束... 为了计算快堆蒸汽发生器小泄漏后钠水反应产物的传输扩散,对快堆壳管式蒸汽发生器内稳态钠流场进行了三维数值模拟,建立了蒸汽发生器内钠流场三维数值模型。管束对钠流的影响用分布阻力、体积多孔率、面渗透率来模拟,并根据横掠管束与纵掠管束的压力阻力关系式来关联管束的分布阻力。采用 kε湍流模型,壳和支撑板壁面采用壁面函数法来处理。模型计算压降与实验数据比较,二者吻合较好。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 钠流场 数值模拟 快堆 控制微分方程 管束分布阻力模型
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核电蒸汽发生器水位的二自由度内模控制 被引量:5
13
作者 房方 熊瑛 +1 位作者 陈凯 程然 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期463-468,共6页
为了在全工况范围内确保核电蒸汽发生器水位的控制品质,提出了一种二自由度内模控制结构.考虑到蒸汽质量流量波动对水位的显著影响,将前馈环节加入到该控制结构中,以提高系统的抗扰动能力;利用增益调度方法对5个典型工况点的前馈和反馈... 为了在全工况范围内确保核电蒸汽发生器水位的控制品质,提出了一种二自由度内模控制结构.考虑到蒸汽质量流量波动对水位的显著影响,将前馈环节加入到该控制结构中,以提高系统的抗扰动能力;利用增益调度方法对5个典型工况点的前馈和反馈控制器进行整合,使系统实现良好的全局控制效果.在对控制系统性能进行理论分析的基础上给出了控制器参数的整定准则.仿真结果表明:该方法能够确保系统在各负荷段均具有良好的控制品质,且其整体性能优于自适应神经网络控制(ACNFC)及自整定PID控制. 展开更多
关键词 核电 蒸汽发生器 水位 二自由度内模控制 增益调度
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快堆蒸汽发生器大泄漏钠-水反应计算 被引量:9
14
作者 骆焱 张建民 +1 位作者 单建强 朱继洲 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期154-161,共8页
采用一维特征线方法建立了快堆蒸汽发生器单管发生双端断裂情况下 ,水从破裂传热管流出的泄漏率计算模型和钠 水反应气泡从球状到柱状的变温绝热生长模型。根据断裂处氢气压力变化 ,并考虑管内流体的压缩性建立了水的泄漏率模型。对分... 采用一维特征线方法建立了快堆蒸汽发生器单管发生双端断裂情况下 ,水从破裂传热管流出的泄漏率计算模型和钠 水反应气泡从球状到柱状的变温绝热生长模型。根据断裂处氢气压力变化 ,并考虑管内流体的压缩性建立了水的泄漏率模型。对分别发生在单相水区 ,单相蒸汽区和两相汽水混合区的大泄漏钠 水反应进行瞬态计算和定性分析。结果说明 。 展开更多
关键词 快堆 蒸汽发生器 泄漏率 钠-水反应
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蒸汽发生器泥渣收集器试验研究 被引量:5
15
作者 刘鸿运 王伟 +4 位作者 程慧平 王先元 徐良军 沈勇波 熊昌怀 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期83-86,90,共5页
泥渣收集器是对蒸汽发生器二次侧泥渣进行主动管理的重要手段之一。以百万千瓦级压水堆核电厂为应用背景,对其蒸汽发生器进行了冷态实验,研究了泥渣收集器的结构、流量等因素对其性能的影响。试验结果表明,该泥渣收集器的收集效率可以达... 泥渣收集器是对蒸汽发生器二次侧泥渣进行主动管理的重要手段之一。以百万千瓦级压水堆核电厂为应用背景,对其蒸汽发生器进行了冷态实验,研究了泥渣收集器的结构、流量等因素对其性能的影响。试验结果表明,该泥渣收集器的收集效率可以达到50%以上,能够收集较宽粒径范围内的泥渣颗粒,具有良好的泥渣收集能力。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 泥渣收集器 冷态试验 收集效率
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U型管蒸汽发生器数学模型的建立及其仿真研究 被引量:9
16
作者 杨晨 唐胜利 何祖威 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1999年第3期167-171,193,共6页
建立了压水堆核动力装置蒸汽发生器的数学模型,该模型包含15个控制体,其中12个控制体是边界可移动的控制体,在模型运行中这些控制体可以随工况变化,可以消失,也可以重新出现。模型的建立基于严格的守恒定律,其内部所有的工质... 建立了压水堆核动力装置蒸汽发生器的数学模型,该模型包含15个控制体,其中12个控制体是边界可移动的控制体,在模型运行中这些控制体可以随工况变化,可以消失,也可以重新出现。模型的建立基于严格的守恒定律,其内部所有的工质流动和传热都可以改变方向。最后对该模型进行了仿真研究,仿真试验结果表明蒸发器模型较全面地反映了其内部的动态热工水力过程。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 数学模型 仿真 U型管 反应堆
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ZH-65型蒸汽发生器传热管束流致振动试验研究 被引量:5
17
作者 谭添才 高李霞 +3 位作者 李朋洲 杨杰 马建中 席志德 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期63-66,共4页
设计了ZH-65型蒸汽发生器传热管束的试验模型,在空气-水两相流回路上对ZH-65型蒸汽发生器传热管束迚行流致振动研究。测量了U形管在空泡仹额为0%~90%、缝隙流速为0.5~3.43 m/s时的应变和加速度响应。从弯曲半径的大小、面内与面外、弯... 设计了ZH-65型蒸汽发生器传热管束的试验模型,在空气-水两相流回路上对ZH-65型蒸汽发生器传热管束迚行流致振动研究。测量了U形管在空泡仹额为0%~90%、缝隙流速为0.5~3.43 m/s时的应变和加速度响应。从弯曲半径的大小、面内与面外、弯管段与直管段等方面对传热管束迚行评价。研究表明,弯曲半径越大,弯管段的加速度越大;弯管段根部应变与弯曲半径成反比;传热管的频率与弯曲半径成反比;弯管段的面内加速度比面外的小;弯管段的加速度比直管段的大。 展开更多
关键词 U形管 两相流 流致振动 空泡仹额
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一体化压水堆蒸汽发生器的热工水力瞬态特性分析 被引量:4
18
作者 解衡 张金玲 +3 位作者 贾斗南 苏光辉 喻真烷 秋穗正 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期413-418,共6页
一体化压水堆的设计是将蒸汽发生器及稳压器等一回路所有部件都放入压力容器内,以提高安全性。采用可以精确模拟直流蒸汽发生器二次侧水的饱和点、蒸干点位置等重要参数随时间变化的可移动边界差分法,选用适合各种换热工况的一整套换... 一体化压水堆的设计是将蒸汽发生器及稳压器等一回路所有部件都放入压力容器内,以提高安全性。采用可以精确模拟直流蒸汽发生器二次侧水的饱和点、蒸干点位置等重要参数随时间变化的可移动边界差分法,选用适合各种换热工况的一整套换热关系式,建立了可以模拟一体化压水堆直流蒸汽发生器的稳态及瞬态热工水力特性的物理及数学模型,并编制了计算程序。经对Babcock和Wilcox公司19管直流蒸汽发生器实验装置进行的计算表明:本程序的计算结果与相应的实验数值及其它计算程序的计算结果相比较,符合很好。 展开更多
关键词 一体化 压水堆 蒸汽发生器 热工水力 瞬态分析
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LBB思想在HTR-10蒸汽发生器传热管上的应用 被引量:5
19
作者 董建令 傅激扬 +1 位作者 于溯源 殷德健 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第10期81-84,共4页
试图将LBB思想应用到高温气冷堆蒸汽发生器传热管上 ,按其中的若干原则规定 ,对蒸汽发生器传热管进行了LBB分析 ,初步结果表明传热管满是LBB和件 ,具有较大的安全裕度。对SG管束进行的LBB分析初步结果显示SG管束满足LBB准则。
关键词 高温气冷实验堆 蒸汽发生器 传热管 断管 破前漏(LBB) 气冷堆
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压水堆蒸汽发生器水位的分层自适应模糊控制 被引量:14
20
作者 滕树杰 张乃尧 崔震华 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期281-284,共4页
针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中,2个模糊控制器分层连接,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少,便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模... 针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中,2个模糊控制器分层连接,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少,便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在压水堆快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中,该方案与PID控制相比,响应快,超调量小,振荡小。 展开更多
关键词 压水堆 蒸汽发生器 分层自适应模糊控制
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