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基于PISO算法的汽车喷油器优化仿真研究
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作者 和蕊芳 张芳萍 张帆 《重型机械》 2024年第2期99-105,共7页
通过三维数值模拟软件Converge结合PISO算法,针对重型直喷柴油机,研究喷油器的不同孔径、孔深和喷油倾角对发动机燃烧和排放性能的影响,得到柴油发动机最佳热效率的喷油器参数设置方案。结果表明:相较于喷孔深度和喷孔倾角,喷孔直径的... 通过三维数值模拟软件Converge结合PISO算法,针对重型直喷柴油机,研究喷油器的不同孔径、孔深和喷油倾角对发动机燃烧和排放性能的影响,得到柴油发动机最佳热效率的喷油器参数设置方案。结果表明:相较于喷孔深度和喷孔倾角,喷孔直径的改变对发动机热效率的影响更大,且可有效改善发动机的NO_(x)和碳烟排放。当喷孔直径为0.179 mm、0.219 mm及0.259 mm时,分别能实现1.4%、3.4%、和2.8%的增幅,热效率提升较为显著。 展开更多
关键词 柴油直喷 Converge piso算法 喷油器 热效率 燃烧和排放
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非定常流动计算的PISO算法 被引量:26
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作者 王彤 谷传纲 +1 位作者 杨波 黄建德 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第2期233-239,共7页
与SIMPLE算法比较 ,PISO算法有其计算非定常流动的优势。本文针对非交错网格下PISO算法提出改进 ,简化其求解过程 ,使其计算步骤统一。斯托克斯第二问题计算结果比较 ,说明在非交错网格下改进后PISO算法比SIMPLE算法更适宜于非定常流动... 与SIMPLE算法比较 ,PISO算法有其计算非定常流动的优势。本文针对非交错网格下PISO算法提出改进 ,简化其求解过程 ,使其计算步骤统一。斯托克斯第二问题计算结果比较 ,说明在非交错网格下改进后PISO算法比SIMPLE算法更适宜于非定常流动的计算 。 展开更多
关键词 非定常流动 ISO算法 非交错网格 时间分裂算法 离散系数
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基于SIMPLER与PISO的流场改进算法 被引量:1
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作者 徐涛 葛长江 +2 位作者 邹鹏 徐天爽 左文杰 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期668-672,共5页
提出了一种用于求解传热与流动问题的新算法—SIMPLEXT方法。该算法采用SIMPLER算法思想耦合初始压力场和速度场,采用PISO算法策略来实现压力场和速度场同时更好地满足动量方程和连续性方程,且兼顾考虑邻点速度修正值对所计算点速度修... 提出了一种用于求解传热与流动问题的新算法—SIMPLEXT方法。该算法采用SIMPLER算法思想耦合初始压力场和速度场,采用PISO算法策略来实现压力场和速度场同时更好地满足动量方程和连续性方程,且兼顾考虑邻点速度修正值对所计算点速度修正值的影响及源项与速度场之间的同步性。通过对方腔顶盖驱动流的数值模拟验证了算法及程序的可靠性和有效性,特别当网格加密到128×128以后,SIMPLEXT算法仍然收敛的突出优越性是SIMPLE等算法无法比拟的。 展开更多
关键词 流体力学 SIMPLER算法 piso算法 收敛性 可靠性
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PISO算法在求解方柱绕流非定常尾迹中的应用 被引量:2
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作者 党政 席光 王尚锦 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期317-321,共5页
应用PISO算法及非交错斜交网格技术,编制了求解二维定常、非定常流动的通用程序。计算分析了定常不可压缩Couette流动以及水平通道内方柱绕流尾迹的非定常流动,并详细分析了不同时刻方柱后尾迹的旋涡结构及发展过程,得到了合理的结... 应用PISO算法及非交错斜交网格技术,编制了求解二维定常、非定常流动的通用程序。计算分析了定常不可压缩Couette流动以及水平通道内方柱绕流尾迹的非定常流动,并详细分析了不同时刻方柱后尾迹的旋涡结构及发展过程,得到了合理的结果。验证了非迭代PISO算法及非交错斜交网格在分析非定常流动中的有效性,为进一步开展非定常流动的数值分析奠定了基础. 展开更多
关键词 非定常流动 piso算法 方柱绕流 尾流
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PISO算法的实现及与SIMPLE,SIMPLER,SIMPLEC算法收敛性的比较 被引量:25
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作者 王为术 徐维晖 +3 位作者 翟肇江 孟庆东 陈听宽 罗毓珊 《华北水利水电学院学报》 2007年第4期33-36,共4页
针对PISO算法的实现程序,通过2个典型流动换热例子,验证了其正确性,并将PISO与SIMPLE,SIMPLER,SIMPLEC算法的收敛性和健壮性进行了比较.结果表明,不同算法的收敛性和健壮性与具体的问题有关;PISO算法由于在求解过程中增加了p″方程组的... 针对PISO算法的实现程序,通过2个典型流动换热例子,验证了其正确性,并将PISO与SIMPLE,SIMPLER,SIMPLEC算法的收敛性和健壮性进行了比较.结果表明,不同算法的收敛性和健壮性与具体的问题有关;PISO算法由于在求解过程中增加了p″方程组的求解,使达到收敛耗用的CPU时间增加,SIMPLE,SIMPLEC耗用的CPU时间少;PISO算法的健壮性因不同的问题而异. 展开更多
关键词 piso算法 收敛性 健壮性
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带流水孔潜体流场数值模拟 被引量:17
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作者 张楠 沈泓萃 +2 位作者 姚惠之 高秋新 顾民 《船舶力学》 EI 2004年第1期1-11,共11页
本文通过求解RANS方程,结合PISO算法与k-棕湍流模型,数值模拟了带有两种不同形式流水孔(纵缝式与格栅式)潜体的内外流场。数值模拟给出了流水孔流场的精细结构,计算并分析了潜体各个壁面上阻力成分的大小与成因。计算得到的流水孔阻力... 本文通过求解RANS方程,结合PISO算法与k-棕湍流模型,数值模拟了带有两种不同形式流水孔(纵缝式与格栅式)潜体的内外流场。数值模拟给出了流水孔流场的精细结构,计算并分析了潜体各个壁面上阻力成分的大小与成因。计算得到的流水孔阻力增量与试验值吻合较好。对计算结果的分析表明:流水孔引起的阻力增量主要集中在导流板与流水孔壁上;内部空腔壁上的阻力值是可以忽略的小量;涡旋流动主要集中在导流板之间;流水孔阻力系数随雷诺数的增加而趋于一稳定值。计算结果表明,本文中使用的方法可用于模拟流水孔内外流场。 展开更多
关键词 船舶 流体力学 流水孔 阻力增值 κ-ω湍流模型 数值模拟
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中低雷诺数流动直接数值模拟的算法比较(英文) 被引量:3
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作者 王建春 吴乘胜 王星 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期651-660,共10页
文章采用不同的算法对中低雷诺数方腔驱动流动进行了直接数值模拟,所用算法分别是人工压缩方法、SIMPLE算法以及PISO算法。三种算法均采用有限体积法基于交错网格技术离散N-S方程,时间项采用全隐格式离散,对流项采用QUICK格式离散,并将... 文章采用不同的算法对中低雷诺数方腔驱动流动进行了直接数值模拟,所用算法分别是人工压缩方法、SIMPLE算法以及PISO算法。三种算法均采用有限体积法基于交错网格技术离散N-S方程,时间项采用全隐格式离散,对流项采用QUICK格式离散,并将它们得到结果与Ghia发表的基准解进行了比对。文中分析了在同样的收敛条件下,不同算法之间的稳定性,收敛速率以及准确性的差异,发现PISO算法在较低雷诺数Re=400和Re=1 000情况下最准确,而人工压缩算法在雷诺数为5 000时最准确,在所有计算的不同Re数条件下,发现人工压缩法达到收敛所需时间都是最少的,这可以使它成为中低雷诺数下研究直接数值模拟最好的算法之一。 展开更多
关键词 SIMPLE piso 人工压缩方法 DNS 准确性 收敛速度 稳定性
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风绕塔体流动的数值模拟 被引量:3
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作者 徐海涛 桑芝富 王晓东 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第2期56-60,共5页
利用有限体积法对Re =2 0和Re =13 6时流体绕塔体的流动状况进行数值模拟。结果表明采用三阶精度的QUICK离散动量方程 ,并用瞬态PISO算法求解压力 -速度耦合的方法可以很好地模拟塔体背风侧的旋涡生成及脱落过程。计算结果和理论分析及... 利用有限体积法对Re =2 0和Re =13 6时流体绕塔体的流动状况进行数值模拟。结果表明采用三阶精度的QUICK离散动量方程 ,并用瞬态PISO算法求解压力 -速度耦合的方法可以很好地模拟塔体背风侧的旋涡生成及脱落过程。计算结果和理论分析及经典实验结果比较一致 。 展开更多
关键词 卡曼涡街 有限体积法 QUICK piso 数值模拟 塔设备 风绕塔体流动
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火箭发动机燃烧室内气体非定常流动数值模拟 被引量:1
9
作者 刘卫东 王振国 +1 位作者 周进 庄逢辰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期11-15,共5页
应用新的PISO算法对液体火箭发动机内非定常流动过程进行了数值模拟计算。算法采用一步隐式预测、两步显式校正完成每一时间层计算,而不是通常的多次迭代计算,因而大大缩短计算时间。
关键词 非定常流动 火箭发动机 燃烧室 数值模拟
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燃气源控制气流绝热热流数值模拟 被引量:1
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作者 许坤梅 张平 蔡国飙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期71-76,共6页
提出了一种新的求解复杂稳态全速度统一流场的方法,即先采用PISO算法计算一假想的非稳态流场用以获得一时间点上的流场参数分布,然后将这一时间点上的流场参数作为初场,用SIMPLE算法进行稳态流场的计算,进而得到较满意的收敛结果。用这... 提出了一种新的求解复杂稳态全速度统一流场的方法,即先采用PISO算法计算一假想的非稳态流场用以获得一时间点上的流场参数分布,然后将这一时间点上的流场参数作为初场,用SIMPLE算法进行稳态流场的计算,进而得到较满意的收敛结果。用这种方法计算了某燃气源控制气流在假定固体壁面为绝热边界的条件下的三维热流流场,得到了流场的各参量分布情况,并与冷流的计算结果进行了比较分析。 展开更多
关键词 数值模拟 piso算法 SIMPLE算法 燃气流场 绝热边界
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燃气源控制气流非稳态耦合传热问题研究(Ⅰ)——计算模型和方法 被引量:1
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作者 许坤梅 张平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期91-94,共4页
针对某燃气源控制气流与导热套环之间的非稳态耦合传热问题,建立了数学模型,并采用整体求解的方法进行求解,即把流体区域的流动和对流换热与固体区域的导热过程组合起来,作为一个统一换热过程来处理。为确保计算结果在物理上的真实性,... 针对某燃气源控制气流与导热套环之间的非稳态耦合传热问题,建立了数学模型,并采用整体求解的方法进行求解,即把流体区域的流动和对流换热与固体区域的导热过程组合起来,作为一个统一换热过程来处理。为确保计算结果在物理上的真实性,采用“假密度”法求解以温度T为求解变量的能量方程。对于非稳态控制方程离散后的离散方程采用了PISO方法进行求解。 展开更多
关键词 控制射流 耦合传热 数值模拟 piso算法 燃气源
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闸下应用废旧轮胎消能防冲数值模拟结果验证 被引量:2
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作者 史国庆 文恒 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第8期102-104,共3页
采用RNG k-ε湍流模型、PISO算法,将整个流场划分为67.27万个网格,选择标准壁面函数进行壁面处理,对海漫加糙后的流场进行模拟计算,分析不同网格数、不同收敛精度、不同湍流模型、不同流场计算方法对数值模拟结果的影响。通过对比分析,... 采用RNG k-ε湍流模型、PISO算法,将整个流场划分为67.27万个网格,选择标准壁面函数进行壁面处理,对海漫加糙后的流场进行模拟计算,分析不同网格数、不同收敛精度、不同湍流模型、不同流场计算方法对数值模拟结果的影响。通过对比分析,计算结果与模型试验实测结果吻合较好,说明数值模拟方法简捷、高效,能获得理想的数据成果,能较好地用于海漫段加糙后的流场模拟计算研究。 展开更多
关键词 废旧轮胎 消能防冲 数值模拟 RNG k-ε湍流模型 piso算法 模型试验
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Numerical Simulation of Motion Response of an Offshore Observation Platform in Waves 被引量:8
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作者 Yuanchuan Liu Decheng Wan 《Journal of Marine Science and Application》 2013年第1期89-97,共9页
Offshore observation platforms are required to have great ability to resist waves when they are operating at sea. Investigation on the motion characteristics of the platforms in the sea can provide significant referen... Offshore observation platforms are required to have great ability to resist waves when they are operating at sea. Investigation on the motion characteristics of the platforms in the sea can provide significant reference values during the platform design procedure. In this paper, a series of numerical simulation on the interaction of a triple-hulled offshore observation platform with different incident waves is carried out. All of the simulations are implemented utilizing our own solver naoe-FOAM-SJTU, which is based and developed on the open source tools of OpenFOAM. Duration curves of motion characteristics and loads acting on the platform are obtained, and a comparison between the results of the amplitude in different incident waves is presented. The results show that the solver is competent in the simulation of motion response of platforms in waves. 展开更多
关键词 offshore observation platform motion characteristics naoe-FOAM-SJTU solver finite volume method (FVM) pressure-implicit-split-operator (piso)
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基于Fluent软件的SCR摆线转子泵控制方程模型及算法探究 被引量:3
14
作者 麦云飞 刘磊然 郭瑞 《通信电源技术》 2015年第6期95-98,共4页
文中首先描述了Fluent软件的流体仿真以及选型,确定了摆线转子泵流场仿真的简化湍流模型,并对该模型进行离散化前处理,得到其有限元模型。基于Fluent湍流模型和离散后控制方程求解方法,确定了采用分离控制PISO算法和RNG湍流口k-ε模型对... 文中首先描述了Fluent软件的流体仿真以及选型,确定了摆线转子泵流场仿真的简化湍流模型,并对该模型进行离散化前处理,得到其有限元模型。基于Fluent湍流模型和离散后控制方程求解方法,确定了采用分离控制PISO算法和RNG湍流口k-ε模型对SCR摆线转子泵内部流场进行仿真求解。 展开更多
关键词 Fluent软件 摆线转子泵 湍流模型 piso算法
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基于FLUENT软件的闸后水跃二维数值模拟 被引量:4
15
作者 陈冲 魏文礼 严建军 《黑龙江水专学报》 2008年第4期26-29,共4页
采用标准k~ε湍流模型封闭Reynolds方程作为紊流控制方程组,用几何重构VOF法追踪自由表面,流场计算用PISO算法,对闸后水跃强紊流区流速场进行了数值模拟;将数值模拟结果与实测结果进行比较,表明它具有可行性与实用性。
关键词 标准k~ε湍流模型 VOF模型 piso算法 二维数值模拟
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燃气源控制气流非稳态耦合传热问题研究(Ⅱ)——数值模拟结果及分析
16
作者 许坤梅 张平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期172-175,183,共5页
采用整体求解法求解了控制气流与多层套环之间的耦合传热问题,计算得到了控制气流参量随时间的变化情况,以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况。将计算结果与试验结果进行了比较,分析了传热对流体压强、温度等气流参量... 采用整体求解法求解了控制气流与多层套环之间的耦合传热问题,计算得到了控制气流参量随时间的变化情况,以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况。将计算结果与试验结果进行了比较,分析了传热对流体压强、温度等气流参量的影响。 展开更多
关键词 数值模拟 耦合传热 piso算法
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燃气源控制气流热效应数值模拟研究
17
作者 许坤梅 张平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期547-552,共6页
为了解迷宫形导热套环与流体之间的热交换对控制气流温度及压力的影响,采用整体求解法求解控制气流与多层套环之间的耦合传热问题。为确保计算结果在物理上的真实性,采用“假密度法”求解以温度T为求解变量的能量方程。计算得到了控制... 为了解迷宫形导热套环与流体之间的热交换对控制气流温度及压力的影响,采用整体求解法求解控制气流与多层套环之间的耦合传热问题。为确保计算结果在物理上的真实性,采用“假密度法”求解以温度T为求解变量的能量方程。计算得到了控制气流参量随时间的变化情况以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况,结果表明流场的三维复杂结构使得每个小孔射流与各层套环的传热情况都不同,流体与固体区域之间的换热量随时间变化,其中内套环和中套环对流体的吸热量随时间的增长而急速下降,从而导致控制气体的温度和压力都随时间而逐渐增大。计算所得的控制气流温度和压力与试验测量值的变化趋势相同,验证了计算方法的有效性。 展开更多
关键词 可压缩流 数值模拟 耦合传热 整体求解法 piso算法
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考虑热效应的CO_2气井试井压力模型和计算方法 被引量:1
18
作者 侯彬彬 卢德唐 李道伦 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期227-232,共6页
油井注CO2采油,在CO2停注关井后,井筒不同位置处温度与地层温度不相同,存在井筒和地层的热交换,变化的温度和井筒储集流动共同影响井底压力.为了正确模拟关井后不同时刻的井筒压力,温度,密度和速度分布,建立了一个基于CO2注入的井筒管... 油井注CO2采油,在CO2停注关井后,井筒不同位置处温度与地层温度不相同,存在井筒和地层的热交换,变化的温度和井筒储集流动共同影响井底压力.为了正确模拟关井后不同时刻的井筒压力,温度,密度和速度分布,建立了一个基于CO2注入的井筒管流及地层渗流热流耦合数学模型,对地层气体渗流采用半解析半数值的求解,对井筒流动使用PISO方法来进行数值计算.计算结果表明:关井后热效应对井底压力导数曲线的早期形态有明显的影响,因而可以分析热效应对井底压力的影响,正确指导CO2注入工艺. 展开更多
关键词 piso 热效应 有限体积法 温度 CO2渗流
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横向水流作用下气泡运动数值模拟 被引量:3
19
作者 李永胜 王治云 杨茉 《轻工机械》 CAS 2018年第5期29-33,共5页
由于气液两相体系中气泡的诸多流体力学行为不仅影响两相流的速度分布,还可通过改变气液相界面等途径改变整个体系的传热传质效果,对气液接触设备性能具有重要影响。课题组利用数值模拟对恒定水速下管道中喷射的气体进行分析,追踪管道... 由于气液两相体系中气泡的诸多流体力学行为不仅影响两相流的速度分布,还可通过改变气液相界面等途径改变整个体系的传热传质效果,对气液接触设备性能具有重要影响。课题组利用数值模拟对恒定水速下管道中喷射的气体进行分析,追踪管道中气泡流的变化情况。气液两相流采用层流模型,并运用VOF对气液两相界面进行追踪,速度与压力的耦合求解采用PISO算法。计算结果表明:气体在管道中成类似泡状流,并受浮力作用逐步靠近上壁面形成连续的长气泡;水流速度和气泡到达上壁面距离进口处的距离近似呈线性关系;最大气泡粒径与进口水速负相关,与进口气速正相关。研究结果可为相关气泡运动特性的进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 管道 VOF模型 气液两相流 气泡粒径 piso算法
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消焰剂对大口径火炮炮口烟焰的影响
20
作者 王丹宇 南风强 +3 位作者 廖昕 肖忠良 堵平 王彬彬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期273-278,共6页
大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口烟焰的问题较为严重,容易对人员或战地伪装带来威胁。为研究炮口烟焰的生成与发展等相关情况,以某155 mm炮为模拟仿真对象,建立考虑消焰剂的化学反应模型。采用压力隐式算... 大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口烟焰的问题较为严重,容易对人员或战地伪装带来威胁。为研究炮口烟焰的生成与发展等相关情况,以某155 mm炮为模拟仿真对象,建立考虑消焰剂的化学反应模型。采用压力隐式算子分割算法,对火炮发射药中添加消焰剂情况下进行火炮炮口全流场模拟仿真。仿真结果表明,在发射药中加入1.5%K_(2)SO_(4)后,火炮炮口C和CO等可燃组分的质量分数有明显的降低,炮口外最高温度从3000 K降低至2200 K,从而说明加入消焰剂可以有效抑制炮口烟焰的产生与发展。仿真结果与试验图片对比发现,二者的轮廓形状及尺寸具有一致性,且采用单元网格对炮口外火球面积进行估算后,发现相对面积误差不超过5%,从而为研究大口径火药射击过程中降低炮口烟焰等有害现象提供了理论支撑。 展开更多
关键词 大口径火炮 消焰剂 炮口烟焰 压力隐式算子分割算法 模拟仿真
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