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孔阵排列和偏转角对多斜孔壁火焰筒冷却效果的影响研究
被引量:
7
1
作者
刘常春
吉洪湖
+2 位作者
杨芳芳
张勃
郑妹
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1369-1375,共7页
为了研究火焰筒上孔阵排列和偏转角对多斜孔壁冷却效果的影响规律,将多斜孔壁冷却结构应用到航空发动机的燃烧室火焰筒壁上,通过数值模拟研究了不同孔阵排列和不同偏转角的共6种多斜孔结构对火焰筒壁的冷却效果,包括有效温比和对流换热...
为了研究火焰筒上孔阵排列和偏转角对多斜孔壁冷却效果的影响规律,将多斜孔壁冷却结构应用到航空发动机的燃烧室火焰筒壁上,通过数值模拟研究了不同孔阵排列和不同偏转角的共6种多斜孔结构对火焰筒壁的冷却效果,包括有效温比和对流换热系数的比较。结果表明:在燃烧室上,孔阵排列对多斜孔壁冷却效果的影响与平板模型的规律一致,叉排孔阵排列优于顺排孔阵排列,孔排周向位移找到了冷却效果较好时的孔排周向位移值;在火焰筒前端,偏转角的选取应考虑到旋流器对流场的影响,而在火焰筒后端,偏转角为0°的冷却效果较好。
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关键词
航空发动机
燃烧室
火焰筒
多斜孔壁冷却
孔阵排列
偏转角
数值模拟
下载PDF
职称材料
等压差条件下多斜孔综合冷效实验研究
被引量:
2
2
作者
宋坤
张净玉
+2 位作者
王嘉玺
刘鸣
何小民
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1842-1849,共8页
为了研究不同进气条件对多斜孔气膜冷却的影响规律,采用实验方法,从等压差和等冷气量两个角度分别探讨了孔径d为0.5mm^1mm,开孔率op为0.0245~0.0383,流向倾角α为20°~45°的变化对综合冷效的影响规律。实验结果表明:综合冷效...
为了研究不同进气条件对多斜孔气膜冷却的影响规律,采用实验方法,从等压差和等冷气量两个角度分别探讨了孔径d为0.5mm^1mm,开孔率op为0.0245~0.0383,流向倾角α为20°~45°的变化对综合冷效的影响规律。实验结果表明:综合冷效沿流向方向逐渐增大。开孔率和流向倾角不变时,孔径减小,在等单位面积冷气量下,综合冷效显著增加;在等压差条件下,孔径越小,单位面积冷气量越小,综合冷效仍然随之增加。孔径和流向倾角不变,两种进气条件下,综合冷效随开孔率的增加而增加,但等压差条件下增大幅度更高。孔径和开孔率不变,在等冷气量条件下,20°流向倾角综合冷效最高;在等压差条件下,30°流向倾角综合冷效最高。
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关键词
航空发动机
压差
多斜孔
气膜冷却
综合冷效
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职称材料
斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却方案数值模拟
被引量:
1
3
作者
王嘉玺
张净玉
《航空发动机》
北大核心
2020年第4期24-29,共6页
为了优化斜流驻涡燃烧室火焰筒的冷却设计方案,根据燃烧室各部分流量分配设计要求,结合工程计算和理论设计思路,开展火焰筒壁面冷却结构设计研究。在设计多斜孔冷却方案时,分析凹腔内近壁面流场、绝热壁温、有效温比及冷却气量等参数,...
为了优化斜流驻涡燃烧室火焰筒的冷却设计方案,根据燃烧室各部分流量分配设计要求,结合工程计算和理论设计思路,开展火焰筒壁面冷却结构设计研究。在设计多斜孔冷却方案时,分析凹腔内近壁面流场、绝热壁温、有效温比及冷却气量等参数,并据此进行进一步优化设计。结果表明:采用多斜孔加冲击复合结构有效保护了凹腔壁面,凹腔前壁最高温度降低400 K。
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关键词
驻涡燃烧室
火焰筒
多斜孔
冷却特性
数值模拟
航空发动机
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职称材料
先进军用航空发动机燃烧室关键设计技术
被引量:
8
4
作者
丁伟
于向财
唐岩辉
《航空科学技术》
2014年第4期1-6,共6页
随着未来先进军用航空发动机向着更高推重比、更低耗油率、更高机动性等方向发展,燃烧室则向着更高温升和热容方向发展,为燃烧室的燃烧稳定性、可靠性、耐久性的提高和寿命期成本的降低提出挑战。先进的燃烧组织技术和火焰筒冷却、结构...
随着未来先进军用航空发动机向着更高推重比、更低耗油率、更高机动性等方向发展,燃烧室则向着更高温升和热容方向发展,为燃烧室的燃烧稳定性、可靠性、耐久性的提高和寿命期成本的降低提出挑战。先进的燃烧组织技术和火焰筒冷却、结构技术是保证高性能航空发动机燃烧室能够满足设计要求的关键。目前主要的燃烧室关键技术包括驻涡燃烧组织技术,多斜孔气膜冷却火焰筒、浮动壁火焰筒、多孔层板冷却火焰筒等火焰筒冷却与结构技术。本文综述了这些技术的研究现状及未来发展。
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关键词
发动机
驻涡燃烧室
多斜孔气膜冷却
浮动壁火焰筒
多孔层板冷却
下载PDF
职称材料
具有复合角的多斜孔板流量系数研究
被引量:
3
5
作者
曹宗华
何跃龙
《燃气涡轮试验与研究》
2011年第4期28-31,共4页
试验研究了多种结构多斜孔板的流量系数,分析了孔倾角、孔偏角、板厚等几何结构参数,和孔内流动雷诺数、主次流温比、主流马赫数等气动参数对具有复合角的多斜孔板流量系数的影响。研究结果表明:①孔内流动雷诺数小于4 000时,流量系数...
试验研究了多种结构多斜孔板的流量系数,分析了孔倾角、孔偏角、板厚等几何结构参数,和孔内流动雷诺数、主次流温比、主流马赫数等气动参数对具有复合角的多斜孔板流量系数的影响。研究结果表明:①孔内流动雷诺数小于4 000时,流量系数与雷诺数呈线性关系,大于5 000时流量系数变化不大;②孔偏角小于40°时,流量系数随孔偏角的增大而减小,大于40°时对流量系数的影响不大;③流量系数随板厚及主次流温比的增大而减小,孔内换热量对多斜孔板流量系数的影响较大;④流量系数随主流马赫数的增大而增大。本研究结果对航空发动机燃烧室空气流量分配及冷却设计具有一定的参考价值。
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关键词
复合角
多斜孔板
流量系数
几何结构参数
气动参数
下载PDF
职称材料
某型斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却结构优化研究
被引量:
1
6
作者
张净玉
孙玉奇
+1 位作者
王龙
何小民
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1013-1020,共8页
本文对某原型斜流驻涡燃烧室进行数值模拟,再将冲击/气膜+多斜孔复合冷却结构应用于该火焰筒进行优化。研究发现燃烧室内形成双涡结构:主涡内气流流速较低,燃气在主涡回流;副涡隔绝了主流和主涡,提高了火焰稳定性。原型火焰筒总冷气量...
本文对某原型斜流驻涡燃烧室进行数值模拟,再将冲击/气膜+多斜孔复合冷却结构应用于该火焰筒进行优化。研究发现燃烧室内形成双涡结构:主涡内气流流速较低,燃气在主涡回流;副涡隔绝了主流和主涡,提高了火焰稳定性。原型火焰筒总冷气量占比为28.83%,且凹腔前壁存在局部高温区。冷却结构优化后,火焰筒的总冷气量减少到21.9%,冷气在凹腔前壁近壁区形成了有效的气膜保护,减弱了主涡内气流的掺混强度,壁温显著降低且分布更为均匀。
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关键词
冲击/气膜冷却
多斜孔冷却
斜流驻涡燃烧室
数值模拟
原文传递
多斜孔板气膜冷却性能试验研究
被引量:
1
7
作者
张树林
王洪斌
《航空发动机》
2005年第3期23-26,43,共5页
针对8种不同孔板结构的多斜孔板,应用传质/传热相似方法,进行了流量系数和冷却效果的试验研究。结果表明,BRF15449型孔板的冷却性能最好;气膜分布显著受非均匀主流条件影响;必须在航空发动机环境下进行测量,才能得到可靠的性能数据。
关键词
多斜孔板
气膜冷却
试验研究
冷却性能
斜孔板
气膜
航空发动机
孔板结构
相似方法
冷却效果
下载PDF
职称材料
多斜孔气膜冷却传热特性数值研究
8
作者
谢浩
《能源技术》
2005年第6期236-240,共5页
对三种不同结构的多斜孔气膜冷却结构进行了数值研究。多斜孔均为叉排结构,斜孔与平板表面夹角均为30,°重点研究了不同相邻孔间距与孔径比Pm/dm(3.0~5.0)和不同吹风比M(0.5~1.5)对热侧壁面绝热温比和换热系数的影响规律。
关键词
多斜孔壁
绝热温比
换热系数
数值模拟
下载PDF
职称材料
多斜孔截面面积变化对孔内流动与换热特性的影响
被引量:
4
9
作者
王飞
张勃
+2 位作者
吉洪湖
刘红梅
赵传亮
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2014年第12期41-46,90,共7页
对多斜孔内部流通截面面积进行了对比分析,设计了5种流通面积沿程变化模型,分别为不变(圆柱型)、逐渐减小(渐缩圆台形)、先增大后减小(外凸形)、先减小后增大(内凹形)、逐渐增大(渐扩圆台形)。通过数值模拟研究了其对斜孔内流动与换热...
对多斜孔内部流通截面面积进行了对比分析,设计了5种流通面积沿程变化模型,分别为不变(圆柱型)、逐渐减小(渐缩圆台形)、先增大后减小(外凸形)、先减小后增大(内凹形)、逐渐增大(渐扩圆台形)。通过数值模拟研究了其对斜孔内流动与换热特性的影响。结果表明:多斜孔内部流通截面的变化使得其孔内气流压力、流动以及微团流动规律发生显著变化;在截面积由渐缩变为渐扩的过程中,流体微团在出口处转动方向由顺时针转为逆时针;流通面积的扩大使得压力沿程逐渐降低,在多斜孔出口下游形成低压区,出口气膜附壁性增强,气膜冷却效果增强;在多斜孔内,流通面积的扩大使得斜孔内壁背风面压力较大、流速较大、对流换热较强,斜孔内壁迎风面流体脱壁,换热较弱。
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关键词
多斜孔
截面面积
连续变化
强化换热
数值模拟
下载PDF
职称材料
题名
孔阵排列和偏转角对多斜孔壁火焰筒冷却效果的影响研究
被引量:
7
1
作者
刘常春
吉洪湖
杨芳芳
张勃
郑妹
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
上海空间推进研究所发动机研究室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1369-1375,共7页
文摘
为了研究火焰筒上孔阵排列和偏转角对多斜孔壁冷却效果的影响规律,将多斜孔壁冷却结构应用到航空发动机的燃烧室火焰筒壁上,通过数值模拟研究了不同孔阵排列和不同偏转角的共6种多斜孔结构对火焰筒壁的冷却效果,包括有效温比和对流换热系数的比较。结果表明:在燃烧室上,孔阵排列对多斜孔壁冷却效果的影响与平板模型的规律一致,叉排孔阵排列优于顺排孔阵排列,孔排周向位移找到了冷却效果较好时的孔排周向位移值;在火焰筒前端,偏转角的选取应考虑到旋流器对流场的影响,而在火焰筒后端,偏转角为0°的冷却效果较好。
关键词
航空发动机
燃烧室
火焰筒
多斜孔壁冷却
孔阵排列
偏转角
数值模拟
Keywords
Aero-engine
Combustor
Flame
tube
inclined
multi
-
hole
hole
arrangement
Deflectedangle
Numerical
simulation
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
等压差条件下多斜孔综合冷效实验研究
被引量:
2
2
作者
宋坤
张净玉
王嘉玺
刘鸣
何小民
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1842-1849,共8页
文摘
为了研究不同进气条件对多斜孔气膜冷却的影响规律,采用实验方法,从等压差和等冷气量两个角度分别探讨了孔径d为0.5mm^1mm,开孔率op为0.0245~0.0383,流向倾角α为20°~45°的变化对综合冷效的影响规律。实验结果表明:综合冷效沿流向方向逐渐增大。开孔率和流向倾角不变时,孔径减小,在等单位面积冷气量下,综合冷效显著增加;在等压差条件下,孔径越小,单位面积冷气量越小,综合冷效仍然随之增加。孔径和流向倾角不变,两种进气条件下,综合冷效随开孔率的增加而增加,但等压差条件下增大幅度更高。孔径和开孔率不变,在等冷气量条件下,20°流向倾角综合冷效最高;在等压差条件下,30°流向倾角综合冷效最高。
关键词
航空发动机
压差
多斜孔
气膜冷却
综合冷效
Keywords
Aero
engine
Pressure
differential
inclined
multi
-
hole
Film
cooling
Overall
cooling
effectiveness
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却方案数值模拟
被引量:
1
3
作者
王嘉玺
张净玉
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2020年第4期24-29,共6页
文摘
为了优化斜流驻涡燃烧室火焰筒的冷却设计方案,根据燃烧室各部分流量分配设计要求,结合工程计算和理论设计思路,开展火焰筒壁面冷却结构设计研究。在设计多斜孔冷却方案时,分析凹腔内近壁面流场、绝热壁温、有效温比及冷却气量等参数,并据此进行进一步优化设计。结果表明:采用多斜孔加冲击复合结构有效保护了凹腔壁面,凹腔前壁最高温度降低400 K。
关键词
驻涡燃烧室
火焰筒
多斜孔
冷却特性
数值模拟
航空发动机
Keywords
trapped
vortex
combustor
liner
inclined
multi
-
hole
cooling
characteristics
numerical
simulation
aeroengine
分类号
V233.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
先进军用航空发动机燃烧室关键设计技术
被引量:
8
4
作者
丁伟
于向财
唐岩辉
机构
海军驻西安地区航空军事代表室
海军航空兵学院
出处
《航空科学技术》
2014年第4期1-6,共6页
文摘
随着未来先进军用航空发动机向着更高推重比、更低耗油率、更高机动性等方向发展,燃烧室则向着更高温升和热容方向发展,为燃烧室的燃烧稳定性、可靠性、耐久性的提高和寿命期成本的降低提出挑战。先进的燃烧组织技术和火焰筒冷却、结构技术是保证高性能航空发动机燃烧室能够满足设计要求的关键。目前主要的燃烧室关键技术包括驻涡燃烧组织技术,多斜孔气膜冷却火焰筒、浮动壁火焰筒、多孔层板冷却火焰筒等火焰筒冷却与结构技术。本文综述了这些技术的研究现状及未来发展。
关键词
发动机
驻涡燃烧室
多斜孔气膜冷却
浮动壁火焰筒
多孔层板冷却
Keywords
aero-engine
trapped
vortex
combustor
inclined
multi
-
hole
iflm
cooling
lfoat
wall
liner
Lamilloy/Transply
分类号
V23 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
具有复合角的多斜孔板流量系数研究
被引量:
3
5
作者
曹宗华
何跃龙
机构
中国燃气涡轮研究院
出处
《燃气涡轮试验与研究》
2011年第4期28-31,共4页
文摘
试验研究了多种结构多斜孔板的流量系数,分析了孔倾角、孔偏角、板厚等几何结构参数,和孔内流动雷诺数、主次流温比、主流马赫数等气动参数对具有复合角的多斜孔板流量系数的影响。研究结果表明:①孔内流动雷诺数小于4 000时,流量系数与雷诺数呈线性关系,大于5 000时流量系数变化不大;②孔偏角小于40°时,流量系数随孔偏角的增大而减小,大于40°时对流量系数的影响不大;③流量系数随板厚及主次流温比的增大而减小,孔内换热量对多斜孔板流量系数的影响较大;④流量系数随主流马赫数的增大而增大。本研究结果对航空发动机燃烧室空气流量分配及冷却设计具有一定的参考价值。
关键词
复合角
多斜孔板
流量系数
几何结构参数
气动参数
Keywords
compound
angle
inclined
multi
-
hole
plates
discharge
coefficient
configuration
parameters
aerodynamic
parameters
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
某型斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却结构优化研究
被引量:
1
6
作者
张净玉
孙玉奇
王龙
何小民
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
沈阳飞机设计研究所
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1013-1020,共8页
文摘
本文对某原型斜流驻涡燃烧室进行数值模拟,再将冲击/气膜+多斜孔复合冷却结构应用于该火焰筒进行优化。研究发现燃烧室内形成双涡结构:主涡内气流流速较低,燃气在主涡回流;副涡隔绝了主流和主涡,提高了火焰稳定性。原型火焰筒总冷气量占比为28.83%,且凹腔前壁存在局部高温区。冷却结构优化后,火焰筒的总冷气量减少到21.9%,冷气在凹腔前壁近壁区形成了有效的气膜保护,减弱了主涡内气流的掺混强度,壁温显著降低且分布更为均匀。
关键词
冲击/气膜冷却
多斜孔冷却
斜流驻涡燃烧室
数值模拟
Keywords
impingement-film
cooling
inclined
multi
-
hole
cooling
mixed-flow
trapped
vortex
combustor
numerical
simulation
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
多斜孔板气膜冷却性能试验研究
被引量:
1
7
作者
张树林
王洪斌
机构
沈阳发动机设计研究所
出处
《航空发动机》
2005年第3期23-26,43,共5页
文摘
针对8种不同孔板结构的多斜孔板,应用传质/传热相似方法,进行了流量系数和冷却效果的试验研究。结果表明,BRF15449型孔板的冷却性能最好;气膜分布显著受非均匀主流条件影响;必须在航空发动机环境下进行测量,才能得到可靠的性能数据。
关键词
多斜孔板
气膜冷却
试验研究
冷却性能
斜孔板
气膜
航空发动机
孔板结构
相似方法
冷却效果
Keywords
inclined
multi
-
hole
plate
film
cooling
experimental
investigation
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TG154.4 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
多斜孔气膜冷却传热特性数值研究
8
作者
谢浩
机构
南京师范大学动力工程学院
出处
《能源技术》
2005年第6期236-240,共5页
文摘
对三种不同结构的多斜孔气膜冷却结构进行了数值研究。多斜孔均为叉排结构,斜孔与平板表面夹角均为30,°重点研究了不同相邻孔间距与孔径比Pm/dm(3.0~5.0)和不同吹风比M(0.5~1.5)对热侧壁面绝热温比和换热系数的影响规律。
关键词
多斜孔壁
绝热温比
换热系数
数值模拟
Keywords
inclined
multi
-
hole
wall
adiabatic
wall
film
cooling
effectiveness
heat
transfer
coefficient
numerical
simulation
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
下载PDF
职称材料
题名
多斜孔截面面积变化对孔内流动与换热特性的影响
被引量:
4
9
作者
王飞
张勃
吉洪湖
刘红梅
赵传亮
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
沈阳发动机设计研究所
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2014年第12期41-46,90,共7页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NZ2012102)
文摘
对多斜孔内部流通截面面积进行了对比分析,设计了5种流通面积沿程变化模型,分别为不变(圆柱型)、逐渐减小(渐缩圆台形)、先增大后减小(外凸形)、先减小后增大(内凹形)、逐渐增大(渐扩圆台形)。通过数值模拟研究了其对斜孔内流动与换热特性的影响。结果表明:多斜孔内部流通截面的变化使得其孔内气流压力、流动以及微团流动规律发生显著变化;在截面积由渐缩变为渐扩的过程中,流体微团在出口处转动方向由顺时针转为逆时针;流通面积的扩大使得压力沿程逐渐降低,在多斜孔出口下游形成低压区,出口气膜附壁性增强,气膜冷却效果增强;在多斜孔内,流通面积的扩大使得斜孔内壁背风面压力较大、流速较大、对流换热较强,斜孔内壁迎风面流体脱壁,换热较弱。
关键词
多斜孔
截面面积
连续变化
强化换热
数值模拟
Keywords
inclined
multi
hole
sectional
area
continuously
change
enhanced
heat
transfer
nu-merical
simulation
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
孔阵排列和偏转角对多斜孔壁火焰筒冷却效果的影响研究
刘常春
吉洪湖
杨芳芳
张勃
郑妹
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
7
下载PDF
职称材料
2
等压差条件下多斜孔综合冷效实验研究
宋坤
张净玉
王嘉玺
刘鸣
何小民
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
3
斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却方案数值模拟
王嘉玺
张净玉
《航空发动机》
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
4
先进军用航空发动机燃烧室关键设计技术
丁伟
于向财
唐岩辉
《航空科学技术》
2014
8
下载PDF
职称材料
5
具有复合角的多斜孔板流量系数研究
曹宗华
何跃龙
《燃气涡轮试验与研究》
2011
3
下载PDF
职称材料
6
某型斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却结构优化研究
张净玉
孙玉奇
王龙
何小民
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
原文传递
7
多斜孔板气膜冷却性能试验研究
张树林
王洪斌
《航空发动机》
2005
1
下载PDF
职称材料
8
多斜孔气膜冷却传热特性数值研究
谢浩
《能源技术》
2005
0
下载PDF
职称材料
9
多斜孔截面面积变化对孔内流动与换热特性的影响
王飞
张勃
吉洪湖
刘红梅
赵传亮
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2014
4
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职称材料
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