基于瞬态平面热源法的加热卷烟纸导热性能研究

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作者 汪刚 王雨青 +7 位作者 卜子晨 汪旭 杨菁 费婷 徐刚强 王乾 郭磊 李山 《中国造纸》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页

为考察加热卷烟纸导热性能,使用瞬态平面热源法进行卷烟纸导热系数检测,开展实验室内方法学验证,研究卷烟纸常规物理指标、压光处理、碳酸钙添加量、原料纤维类型、防渗透处理、温度对于卷烟纸导热能力的影响。结果表明,基于瞬态平面热... 为考察加热卷烟纸导热性能,使用瞬态平面热源法进行卷烟纸导热系数检测,开展实验室内方法学验证,研究卷烟纸常规物理指标、压光处理、碳酸钙添加量、原料纤维类型、防渗透处理、温度对于卷烟纸导热能力的影响。结果表明,基于瞬态平面热源法检测卷烟纸导热系数的日内精密度、日间精密度均低于4%;卷烟纸导热系数与紧度呈正相关、与透气度呈负相关;经压光处理的卷烟纸纤维接触更加紧密、间隙更小,厚度、透气度减小而紧度增大,导热能力显著增强;碳酸钙添加量越大,卷烟纸厚度、透气度增大且紧度减小,但导热能力增强;麻浆和木浆等不同纤维原料的卷烟纸导热系数存在一定差异;防渗透处理的卷烟纸(改性淀粉涂布量0~0.17%)导热系数无明显差异;22~250℃区间内,卷烟纸导热能力随温度的升高而增强。 展开更多

关键词 卷烟纸 加热卷烟 导热系数 瞬态平面热源法

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瞬态平面热源法加厚探头的数值模拟研究

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作者 胡铮 程树森 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期138-146,共9页

瞬态平面热源法(TPS)的理论假设限制了该方法的使用场景,为此该文研究了加厚探头的导热系数测量精度并提出热容修正模型。利用COMSOL Multiphysics软件建立5501型探头的三维模型和增加镍丝厚度形成的加厚探头模型,根据模拟得出的温度历... 瞬态平面热源法(TPS)的理论假设限制了该方法的使用场景,为此该文研究了加厚探头的导热系数测量精度并提出热容修正模型。利用COMSOL Multiphysics软件建立5501型探头的三维模型和增加镍丝厚度形成的加厚探头模型,根据模拟得出的温度历史数据绘制探头温升曲线,结合无量纲时间函数,迭代拟合得出待测样品的导热系数,并探讨加热功率及加热时间对加厚探头测量精度的影响。结果表明:由加厚模型得出的导热系数相对误差显著增大;随着加热功率的提高,材料导热系数测量误差减小;热容修正模型在测量不同材料时的修正幅度,与探头比热容相对待测材料比热容的大小呈正相关;使用热容修正模型后探头测量导热系数的相对误差在1.5%以内。研究证明提出的加厚探头结构及修正模型能够满足TPS法对导热系数测量精度的要求,同时提高探头强度使其适应较为复杂的使用环境。 展开更多

关键词 瞬态平面热源法 热传导 导热系数 数值模拟

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常功率平面热源法测试耐火材料热物性的研究 被引量：13

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作者 周孑民 朱再兴 +3 位作者 谢东江 李浩 陈伟 张永星 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1467-1472,共6页

在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解。设计的测试... 在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解。设计的测试系统采用数据采集卡DUT5000,利用VB编程技术对温度进行实时采集及处理,测定8种耐火砖和陶瓷纤维的导热系数和导温系数。研究结果表明,本研究所设计的测试系统所得导热系数和导温系数与文献中的结果相对误差不超过6%,具有结构简单、操作方便、测试时间短、精度较高等特点。 展开更多

关键词 导热系数 导温系数 常功率平面热源法 误差分析 数值计算

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平面热源法在北江石角段堤基渗漏分析中的应用 被引量：18

4

作者 刘建刚 陈建生 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期63-65,共3页

应用平面热源法分析江水位升降期北江石角段堤基内地下水实测温度场 ,以判断基岩中断层的位置、产状和渗透性 ,并认为断层为强透水通道 。

关键词 平面热源法 温度场 断层 渗漏 北江大堤

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平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台 被引量：4

5

作者 许兆峰 李辉 +3 位作者 刘志颖 王东泽 刘培 姜培学 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第2期235-237,251,共4页

非稳态平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台,包括实体装置和虚拟仿真系统两部分。实体装置利用非稳态平面热源法测定导热系数和热扩散率,采用触摸屏系统进行控制、数据采集和人机交互,可使学生认识客观现象,提高动手能力... 非稳态平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台,包括实体装置和虚拟仿真系统两部分。实体装置利用非稳态平面热源法测定导热系数和热扩散率,采用触摸屏系统进行控制、数据采集和人机交互,可使学生认识客观现象,提高动手能力,强化实验技能。虚拟仿真实验系统与实体装置互补,并增加了试样空间温度场动态分布云图,可实现学生在线自主性实验研究。该虚实结合实验教学平台极大地提高了实验教学的质量和效率。 展开更多

关键词 导热系数 热扩散率 非稳态 虚实结合 平面热源法

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恒功率平面热源法智能热物理参数测试系统 被引量：3

6

作者 禹国强 刘安伟 +1 位作者 张国君 胡小唐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期98-99,103,共3页

本文介绍了一种采用恒功率平面热源法测试热物理参数的智能化系统。论述了系统测试原理和软硬件结构。该系统具有测量准确度高、自动化程度高和操作方便等特点。测试结果表明 ,导热系数和导温系数的测试误差均小于± 4%。

关键词 热物理参数 智能测试系统 热电偶 平面热源法

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基于保护平面热源法的防隔热材料热物性测量 被引量：8

7

作者 王强 戴景民 COPPA P 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1086-1092,共7页

提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻... 提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻蚀双螺旋铂金属丝结构,可同时实现加热及测温;最后,利用此装置对2种标准材料在常温及1,200,℃下的热物性进行了测量.测量结果表明,由于该方法能同时考虑接触热阻的影响,热导率及热扩散率的测量误差可分别控制在5%及10%以内.因此,考虑实际存在的接触热阻可以提高热物性测量的准确度;接触热阻会受试样与探头接触紧密程度的影响,并最终对热物性测量准确度造成影响,良性接触是保证热物性高精度测量的关键. 展开更多

关键词 保护平面热源法 热导率 热扩散率 接触热阻

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平面热源法导热系数及热扩散率虚拟仿真实验开发 被引量：3

8

作者 李辉 刘志颖 +2 位作者 许兆峰 王东泽 史琳 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第5期5-7,10,共4页

介绍了平面热源法导热系数及热扩散率测试虚拟仿真实验系统,该系统包括导热系数测量的虚拟仿真实验、误差分析及测试算法修正等多项功能。虚拟实验中可通过试样截面温度云图动画和测点温度曲线实时显示试样温升,使实验现象更生动直观。... 介绍了平面热源法导热系数及热扩散率测试虚拟仿真实验系统,该系统包括导热系数测量的虚拟仿真实验、误差分析及测试算法修正等多项功能。虚拟实验中可通过试样截面温度云图动画和测点温度曲线实时显示试样温升,使实验现象更生动直观。该系统将虚拟仿真实验引入实验教学中,与实体的实验台操作相结合,拓展了实验内容,增强了实验趣味性和研究性,能够充分调动学生学习的积极性,增强教学效果,同时也有助于节约实验室硬件建设成本。 展开更多

关键词 虚拟仿真系统 导热系数 热扩散率 实验教学 平面热源法

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瞬变平面热源法热导率测量的数值模拟 被引量：2

9

作者 苏新军 韩魏 +2 位作者 穆延非 王亚妹 郭宪民 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第2期115-119,共5页

采用HOT DISK热物性分析仪通过瞬变平面热源(HOT DISK)分别对固体、液体或气体的热导率进行测量,固体材料选用不锈钢块(型号4278),流体材料选用去离子水。并利用ANSYS CFX仿真模拟软件对该测量过程进行数值模拟,将模拟得到的与实验测得... 采用HOT DISK热物性分析仪通过瞬变平面热源(HOT DISK)分别对固体、液体或气体的热导率进行测量,固体材料选用不锈钢块(型号4278),流体材料选用去离子水。并利用ANSYS CFX仿真模拟软件对该测量过程进行数值模拟,将模拟得到的与实验测得的温升曲线进行对比,吻合度较好。结果表明:选用合适的探头和参数,HOT DISK热物性分析仪能准确测量固体的热导率;但是对于流体或气体,热导率的测量结果与真实值相比偏大,原因是测量过程中产生自然对流。 展开更多

关键词 热导率 瞬变平面热源法 数值模拟 自然对流

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基于瞬变平面热源法的纤维热导率测试 被引量：5

10

作者 李丽 肖红 +1 位作者 程博闻 槐向兵 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期18-23,共6页

为解决单纤维热导率不易直接测试的难题,基于两相复合介质串并联等效热导率物理模型,采用瞬变平面热源法对环氧树脂-纤维复合体系进行测试,并计算出单纤维轴向和径向的热导率。结果表明,采用该方法可获得纤维热导率,且纤维轴向的热导率... 为解决单纤维热导率不易直接测试的难题,基于两相复合介质串并联等效热导率物理模型,采用瞬变平面热源法对环氧树脂-纤维复合体系进行测试,并计算出单纤维轴向和径向的热导率。结果表明,采用该方法可获得纤维热导率,且纤维轴向的热导率要明显大于纤维径向的热导率,验证了纤维热学性能的各向异性。复合体系中两相材料的热导率差异、纤维所占体积比及物理模型、仪器的加热功率、测试时间的设定等对纤维热导率结果影响显著。当纤维和树脂的热导率差异较大时,采用并联模型计算较为准确,且随着体积含量的增加,纤维热导率增加,直到平衡。随加热功率和测试时间的增大,复合体系的热导率增大。 展开更多

关键词 瞬变平面热源法 纤维 热导率 并联模型

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平面热源法瞬态测量材料热物性的研究 被引量：30

11

作者 陈昭栋 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期551-554,593,共5页

简述了平面热源法瞬态测量材料热物理性质的基本原理,分析了快速法、脉冲法测量存在的问题。在此基础上,研究了材料热物性瞬态自动测量技术。测量实践表明:瞬态自动测量仪测量准确可靠,与用防护热板法测量的结果也符合得很好。

关键词 热导率 热扩散系数 瞬态自动测量 平面热源 脉冲法

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阶跃式平面热源法在测量非织造布热物性参数上的应用 被引量：4

12

作者 左磊 朱苏康 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页

针对非织造布的特点,选择了阶跃式平面热源法对非织造布样品进行导热系数和热扩散率的测量.通过对试验结果的检验,证实了非织造布可以用阶跃式平面热源法测量导热系数和热扩散率.此外,针对测量结果的稳定性的分析,说明测量方法的设计对... 针对非织造布的特点,选择了阶跃式平面热源法对非织造布样品进行导热系数和热扩散率的测量.通过对试验结果的检验,证实了非织造布可以用阶跃式平面热源法测量导热系数和热扩散率.此外,针对测量结果的稳定性的分析,说明测量方法的设计对测量精度会有直接影响. 展开更多

关键词 阶跃式平面热源法 导热系数 热扩散率 测量 非织造布

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瞬态平面热源法热物理性能测量精度和适用范围的标定——常温下标准材料奥氏体不锈钢的热物理性能对比测试 被引量：4

13

作者 何小瓦 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期95-98,共4页

文摘瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量精度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。本文详细描述了采用瞬态平面热源法测量装置对热物理性能标准材料奥氏体不锈钢所进行的比对测试,... 文摘瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量精度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。本文详细描述了采用瞬态平面热源法测量装置对热物理性能标准材料奥氏体不锈钢所进行的比对测试,并由此考察这种测试方法和测试装置的测量精度和适用范围。 展开更多

关键词 瞬态平面热源法 热物理性能 热导率 标准材料 测量精度 适用范围 奥氏体不锈钢

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常功率平面热源法测定热物性参数的进一步研究

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作者 周孑民 张忠霞 +2 位作者 林燕 肖志伟 陈晓玲 《计量学报》 CSCD 北大核心 2007年第z1期156-159,共4页

采用常功率平面热源法的测试原理,开发了一套测定耐火砖材料热物性参数的测试系统.对常功率平面热源法传统的分析解做了改进,并采用数值仿真的方法对测试结果进行修正,有效提高了测试的精度.通过对几种常见耐火砖材料的实验测定和数值计... 采用常功率平面热源法的测试原理,开发了一套测定耐火砖材料热物性参数的测试系统.对常功率平面热源法传统的分析解做了改进,并采用数值仿真的方法对测试结果进行修正,有效提高了测试的精度.通过对几种常见耐火砖材料的实验测定和数值计算,发现导热系数的最大误差不超过4%.测试系统具有测试时间短、操作方便和结构简单等特点. 展开更多

关键词 计量学 热物性参数 常功率平面热源法 数值仿真

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平面热源法测量均质固体材料的蓄热系数 被引量：3

15

作者 高光宁 张欣欣 +1 位作者 于帆 冯世忠 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期106-110,共5页

本文建立了平面热源法实验条件下的非稳态导热的数学模型 ,应用拉普拉斯变换和热四端网络法 ,求解了实验测量系统的解析模型和各种相应的简化模型。根据参数估计的基本原理 ,对模型中的待估计参数做了灵敏度分析。建立了实验测量系统 ,... 本文建立了平面热源法实验条件下的非稳态导热的数学模型 ,应用拉普拉斯变换和热四端网络法 ,求解了实验测量系统的解析模型和各种相应的简化模型。根据参数估计的基本原理 ,对模型中的待估计参数做了灵敏度分析。建立了实验测量系统 ,可以满足 2 0～ 2 0 0℃环境下固体材料蓄热系数测量的需要。测量了常温下几种材料的蓄热系数 。 展开更多

关键词 蓄热系数 平面热源法 均质固体材料 测量 数学模型 测量 热物理性质

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修正型平面热源法导热系数测定仪的设计 被引量：2

16

作者 张立雄 李艳宁 +3 位作者 聂潜超 陈治 Dante J Dorantes-gonzale 汪曣 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第7期84-87,共4页

在传统的瞬态平面热源法导热系数测定仪的基础上,改进设计了新型加热与温度测量探头,研究了半无限大平面在被加热时的瞬态热传导问题,建立了平面热源法的数学修正模型,并采用数学迭代与回归分析的数据处理方法,实现了采用修正型平面热... 在传统的瞬态平面热源法导热系数测定仪的基础上,改进设计了新型加热与温度测量探头,研究了半无限大平面在被加热时的瞬态热传导问题,建立了平面热源法的数学修正模型,并采用数学迭代与回归分析的数据处理方法,实现了采用修正型平面热源法的导热仪对材料吸热系数和导热系数的同时测定。测试实验数据表明:仪器测量精度可达5%,测量范围为0.003～40 W/(m.K),并且可以对单试件等不具备传统瞬态平面源法测定条件的材料进行测定和试件的在线测定。 展开更多

关键词 传感器 平面热源 导热系数 吸热系数 单试件 在线测量

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基于瞬态平面热源法的牛皮质骨导热系数测试实验研究 被引量：2

17

作者 姚帅 赵韡 陈俊伟 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第3期41-46,共6页

为模拟皮质骨切削的温度传递过程,需要可靠的导热系数参数。该文阐述基于瞬态平面热源法测量牛皮质骨导热系数的原理及实验方法。该方法针对牛皮质骨在垂直、交叉、平行三个正交方向的导热系数进行测量,并研究其对皮质骨导热系数的影响... 为模拟皮质骨切削的温度传递过程,需要可靠的导热系数参数。该文阐述基于瞬态平面热源法测量牛皮质骨导热系数的原理及实验方法。该方法针对牛皮质骨在垂直、交叉、平行三个正交方向的导热系数进行测量,并研究其对皮质骨导热系数的影响。实验表明:在温度、湿度等环境因素及组织水分为主的骨材料性能等条件相对确定的前提下,皮质骨的平行方向导热系数测量平均值为0.628 6 W/(m·K),交叉方向导热系数测量平均值为0.628 8 W/(m·K),垂直方向导热系数测量平均值为0.725 7 W/(m·K);皮质骨导热系数在交叉方向与平行方向上差异很小,在垂直方向上实验测量值较另外两个方向增长约15%;在模型构建过程中,导热系数在平行方向和交叉方向可不做区分,取值为0.62~0.63 W/(m·K),在垂直方向可取0.72~0.73 W/(m·K)为参考值。 展开更多

关键词 瞬态平面热源法 导热系数 生物骨 牛皮质骨

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瞬态平面热源法仪器测试不同温度下织物导热系数的研究 被引量：6

18

作者 董陈磊 斯点点 周小红 《现代纺织技术》 2019年第4期84-88,共5页

阐述了基于瞬态平面热源法的HotDisk热常数分析仪的测试原理及测试方法,采用热常数分析仪的薄膜模块探头对棉麻丝毛织物在不同温度下的导热系数进行了测量,验证该仪器对织物导热系数测量的可行性,研究环境温度对织物导热系数的影响。结... 阐述了基于瞬态平面热源法的HotDisk热常数分析仪的测试原理及测试方法,采用热常数分析仪的薄膜模块探头对棉麻丝毛织物在不同温度下的导热系数进行了测量,验证该仪器对织物导热系数测量的可行性,研究环境温度对织物导热系数的影响。结果表明:热常数分析仪的薄膜模块探头对织物导热系数的测量是可行的,在-20~100℃温度范围内,棉麻丝毛织物的导热系数随温度升高而增大;丝毛织物在20~100℃温度范围内导热系数变化不大,但丝织物在低温环境下降的幅度较为明显。 展开更多

关键词 织物 导热系数 瞬态平面热源法 HotDisk热常数分析仪 温度

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脉冲式平面热源法测量材料热导率和热扩散率的分析与实验 被引量：3

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作者 于帆 张欣欣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期70-75,共6页

对于脉冲式平面热源法实验中的脉冲加热持续时间对测量的影响以及热参数计算公式中的f系数做了理论分析,建立了相应的实验装置并对一些常见材料进行实际测量,系统分析了热导率和热扩散率以及体积热容测试的不确定度。

关键词 测量 热传导 传热 热导率 热扩散率 脉冲式平面热源法

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发酵秸秆碎料内乙醇平面热源法提取及其设备设计

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作者 周敬之 冯俊小 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期330-341,共12页

为降低固态发酵后秸秆碎料料内乙醇提取能耗,用平面热源进行乙醇提取并设计相应设备,进行初步计算。基于热重试验,研究了固态发酵后的甜高粱秆粉碎料中乙醇的蒸馏规律。考虑料含湿量、湿分乙醇体积分数、加热温度对料中湿分质量变化速... 为降低固态发酵后秸秆碎料料内乙醇提取能耗,用平面热源进行乙醇提取并设计相应设备,进行初步计算。基于热重试验,研究了固态发酵后的甜高粱秆粉碎料中乙醇的蒸馏规律。考虑料含湿量、湿分乙醇体积分数、加热温度对料中湿分质量变化速率的影响,得出在研究范围内(含湿量10%~90%,湿分乙醇体积分数3%~11%,加热温度20~100℃)料中湿分质量变化速率与乙醇体积分数关系不大,随料含湿量呈线性关系,随加热温度呈幂函数关系,并得出回归模型。基于乙醇挥发数据,得出乙醇挥发数学模型。基于以上两模型,推导出平面热源提取乙醇的乙醇提取率方程,根据加热温度、料含湿量和湿分乙醇体积分数,便可计算任意时刻的乙醇提取率。建立成本模型并进行成本分析发现,该提取方法成本显著低于原有蒸汽提醇法。最后设计了一套采用平面热源连续提取发酵料内乙醇的生产装置,给出其设计计算式,进行了初步设计,得到一套示例性质的工业级设备方案。 展开更多

关键词 秸秆碎料 乙醇提取 平面热源 固态发酵 装备设计

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