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基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统控制方法研究

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基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统控制方法研究

作者：侯世巍北京化工大学

学位级别：硕士

随着非可再生资源的日益枯竭,光伏发电等清洁能源发电技术得到了国际社会越来越多的关注,并取得了一定的发展成果,但清洁能源存在着分布极度不平衡的问题。为了降低输电过程中的损耗并提高输电稳定性,国际社会对输电技术的要求日益提高... 详细信息

随着非可再生资源的日益枯竭,光伏发电等清洁能源发电技术得到了国际社会越来越多的关注,并取得了一定的发展成果,但清洁能源存在着分布极度不平衡的问题。为了降低输电过程中的损耗并提高输电稳定性,国际社会对输电技术的要求日益提高。高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)相较于交流输电,HVDC线路造价低、损耗小,HVDC系统整体上才有了更高的输电效率,同时能够精确地实现功率和电压调节,以实现不同频率的电网互联,为大容量输电的可靠性提供了保障。传统的HVDC是基于两、三电平的换流器,但其工作场景只是在较低的电压等级之下,限制了换流器在长距离输电和高压电网方面的应用。模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是拥有多个子模块(sub-module,SM)的多级结构,可以实现比传统的低电平换流器更高的输出电压质量和功率变换能力,解决了传统结构的均压问题,同时由于MMC可以实现任意电平数,具有波形质量高、失真度低等优点,MMC-HVDC系统得到了广泛应用。MMC-HVDC控制系统作为柔性直流输电系统的核心,决定了系统的稳定性和运行性能。因此,对于MMC-HVDC系统的数学模型和控制方法研究十分重要。本文所做的研究如下:1、充分研究了MMC三相模型的数学模型和工作原理,进而对MMC的调制策略进行详细的分析,在子模块数量众多的MMC系统中应用基于最近电平逼近(nearest level modulation,NLM)的调制策略,最后介绍了传统MMC-HVDC控制方法,分析了传统的外环和内环控制器以及相间环流抑制器的设计原理,为后面的研究打下了理论基础。2、针对子模块的传统电容电压排序和均衡控制方法存在的复杂度高、效率低等问题,本文提出了一种基于质因子分组排序的改进均压控制方法。所提方法是在保证电压均衡的基础上,显著降低排序方法的时间复杂度。经过验证,证明了该方法相比于传统均压控制,极大地降低了排序次数。在仿真平台上搭建了系统模型,通过对两种方法的子模块电容电压波形的对比,验证了所提方法的有效性和时间复杂度低的特性。3、在确定子模块的控制方法后,还需要选择适用于整个MMC-HVDC系统的控制方法。针对目前系统中存在的结构复杂、稳定性差等问题,提出了一种基于模糊自适应PI控制和模型预测控制(model predictive control,MPC)的控制方法,对MMC-HVDC系统进行了仿真验证,与传统的系统控制方法进行对比,实验证明了改进后的MMC-HVDC系统控制方法能够实时调整控制参数,系统在面对外部扰动和内部环流等变化时能够快速地调整,对外界和内部的干扰有更强的适应性,参数调节更加简单,易于系统的实现和部署。4、由于MMC系统多模块的特性,系统和子模块之间存在电压电流的耦合,存在静差,本文通过使用准PR环流抑制控制器替代了传统PI调节器,系统环流明显减小。在仿真平台上对两种环流抑制控制器开启前后的系统环流进行了对比,验证了所提出方法的优越性。

关键词：模块化多电平换流器均压控制模型预测控制模糊自适应PI控制环流抑制

基于声景理论的视障题材纪录片人物呈现路径探析 ——以纪录片《眺望》为例

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基于声景理论的视障题材纪录片人物呈现路径探析 ——以纪录片《...

作者：侯世存广州大学

学位级别：硕士

本文旨在基于声景理论,深入探究视障题材纪录片中的人物呈现路径,并以纪录片《眺望》为例进行实证分析。文章首先对视障题材纪录片及声景理论进行了概念界定,随后详细分析了声景与视障题材纪录片人物呈现的关系。在此基础上,文章从客观... 详细信息

本文旨在基于声景理论,深入探究视障题材纪录片中的人物呈现路径,并以纪录片《眺望》为例进行实证分析。文章首先对视障题材纪录片及声景理论进行了概念界定,随后详细分析了声景与视障题材纪录片人物呈现的关系。在此基础上,文章从客观与真实、主观与介入、美学与选择三个层面,分别探讨了声音景观在纪录片中如何呈现本色人物、多维人物和艺术人物。具体而言,自然声、人类语言和噪声等声音元素共同缔造了真实的活动空间和身份建构,声景修复和声音语境则进一步丰富了人物形象的维度,而音乐声、声音花园和声音乌托邦等则赋予了纪录片美学上的选择与表达。此外,文章还对视障题材纪录片无障碍化的声学设计进行了讨论,以期为视障观众提供更为友好的观影体验。最后,文章总结了《眺望》的创作经验,并对未来研究进行了展望。本文的研究为视障题材纪录片的创作提供了新的视角和思路,有助于提升纪录片中人物塑造的艺术表现力和真实性,同时也为无障碍纪录片的制作提供了理论支持和实践指导。

关键词：声音景观人物塑造视觉障碍纪录片

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可回收自吸湿散热水凝胶的制备及性能研究

可回收自吸湿散热水凝胶的制备及性能研究

作者：侯世杰北京化工大学

学位级别：硕士

传统散热方式存在散热效果不理想、散热设备体积过大、需外部能量驱动、成本较高等问题,无法适应当前社会便携快捷的散热需求。水在液-气两相发生相变时潜热高,其蒸发形成的水蒸气对环境没有危害,是一种非常具有潜力的清洁相变散热材料... 详细信息

传统散热方式存在散热效果不理想、散热设备体积过大、需外部能量驱动、成本较高等问题,无法适应当前社会便携快捷的散热需求。水在液-气两相发生相变时潜热高,其蒸发形成的水蒸气对环境没有危害,是一种非常具有潜力的清洁相变散热材料,但是液态水流动性太强,不利于封装和携带,限制了其在散热领域的应用。水凝胶是一种由交联的亲水性聚合物网络与水组成的材料,含水率高,且水分被固定在聚合物三维网络中不流动,因此在散热领域具有广阔的应用前景。目前散热水凝胶一般通过一锅法制备,有可能残留未反应单体和有机小分子交联剂,而且制备过程中引入的不可逆共价交联键限制了水凝胶的回收。此外,水凝胶在使用过程持续失水后将失去散热能力,单纯依靠亲水性聚合物网络无法实现水分的自动恢复,这在一定程度上限制了其在散热领域的应用。针对上述问题,本论文首先通过物理交联构建了聚乙烯醇（PVA）水凝胶第一网络,然后通过分子设计制备了带羧基和乙酰乙酰氧基的丙烯酸树脂（AR）,并将其引入PVA水凝胶中经金属离子配位交联构建了第二网络,随后在上述双网络（DN）水凝胶中引入动态硼酸酯键和吸湿性盐,最终制得含水率高、稳定性好、自吸湿性优异的可回收散热水凝胶。该水凝胶有望应用于冷敷贴、电子器件散热等领域。论文主要工作如下:（1）AR的制备及表征。以甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为主单体、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸-2-乙基己酯（EHA）为结构单体、丙烯酸（AA）和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM）为交联单体,通过溶液聚合制备了带有羧基和乙酰乙酰氧基等离子配位交联官能团的AR,并通过傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪对线形共聚物的化学结构与分子量进行了表征。所得AR的重均分子量约3.1×10～4Da。（2）PVA/AR DN散热水凝胶的制备及表征。通过循环冻融法和离子溶液浸泡法制备了PVA/AR DN散热水凝胶,考察了AR含量、离子交联剂种类及浓度对水凝胶含水率、机械性能、散热性能的影响规律,并对水凝胶的微观形貌、回收性能进行了表征。结果表明:随着AR含量的增加,水凝胶含水率升高,当AR含量为30 wt%,DN水凝胶含水率达95.11%;经过Ca2+交联后,DN水凝胶机械性能明显提升,当Ca2+浓度为50 mmol/L时DN水凝胶的拉伸强度达221.5 k Pa,拉伸应变237.1%,杨氏模量104.5k Pa;相较于自然冷却方式,经过DN水凝胶蒸发散热的热源表面温度降低了20.6℃;与商用散热片相比,DN水凝胶可使热流密度为200 m W/cm2热源表面温度维持在55.4℃以下,冷却时长达48 min;回收后的PVA/AR DN水凝胶的断裂拉伸强度为211.2 k Pa,断裂伸长率为235.2%。将回收后的DN水凝胶覆盖在200 m W/cm2热源表面,可使热源表面温度在维持在55.0℃以下,冷却时长达46 min。（3）PVA/AR/Li+/Borax自吸湿散热水凝胶的制备及表征。在PVA/AR DN散热水凝胶基础上引入动态化学键—硼酸酯键,同时以Li Cl为吸湿组分,经循环冻融法和浸泡法制备了PVA/AR/Li+/Borax自吸湿散热水凝胶。考察了Li Cl浓度对水凝胶交联结构、吸湿性能以及循环使用性能的影响,并对水凝胶的机械性能、散热性能以及可回收性能进行了表征。结果表明:随着Li Cl浓度的增加,水凝胶的吸湿性能以及水分恢复速度明显提升。当Li Cl浓度为6.5 mol/L时,水凝胶在20℃、65±5%RH条件下水分不再流失,而且该水凝胶在50.0℃下蒸发1 h并降温后水分在12 h内可恢复至原来的90%左右。随着Li Cl浓度的升高,其水分恢复速度会有提高,当Li Cl浓度增加至10.0 mol/L时,其水分在6 h内可恢复至100%左右。相较于自然冷却方式,经过自吸湿散热水凝胶蒸发散热的热源表面温度降低了17.4℃。与商用散热片相比,其可使200 m W/cm2热源表面温度维持在61.2℃左右,冷却时长达58 min;回收后的PVA/AR/Li+/Borax自吸湿散热水凝胶具有稳定的网络结构。将回收后的水凝胶覆盖在200 m W/cm2热源表面,可使其表面温度在维持在62.0℃以下,冷却时长达53 min。（4）散热水凝胶的应用探索。将PVA/AR/Li+/Borax自吸湿散热水凝贴附于不同型号的智能手机背面,可使其表面温度下降5.0-6.0℃,帧率提升3 Fps左右;将PVA/AR DN散热水凝胶贴敷于猪皮表面,可在17 min内使猪皮皮下温度从42.0℃下降至36.6℃,并且在32 min之内,猪皮皮下温度维持在37.0℃以下。

关键词：水凝胶蒸发散热丙烯酸树脂自吸湿双网络可回收应用

词频、语义透明度及情绪性信息对汉语词汇认知加工的影响

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词频、语义透明度及情绪性信息对汉语词汇认知加工的影响

作者：侯世钦河北大学

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关于汉语词汇的研究,学界内已有诸多实证研究,包括行为实验研究,眼动实验研究和ERP实验研究等。当前,学术界关于汉语词汇认知加工的眼动实验研究主要有两个角度:一是关注单因素如情绪性信息(积极、消极、中性)对汉语词汇加工的影响;二... 详细信息

关于汉语词汇的研究,学界内已有诸多实证研究,包括行为实验研究,眼动实验研究和ERP实验研究等。当前,学术界关于汉语词汇认知加工的眼动实验研究主要有两个角度:一是关注单因素如情绪性信息(积极、消极、中性)对汉语词汇加工的影响;二是关注双因素对汉语词汇加工的影响,包括词频和情绪性信息双因素对词汇认知加工的影响,或语义透明度和情绪性信息对词汇认知加工的影响。较少从词频、语义透明度及情绪性信息三因素的角度对汉语词汇认知加工的影响进行研究。因此,本文从三因素角度探究词频、语义透明度及情绪性信息三因素对汉语词汇认知加工的影响,探讨三因素之间存在的交互影响效应。本文的实验设计采用词频(高频词、低频词)×语义透明度(透明、不透明)×情绪性信息(积极、消极、中性)的被试间设计,共计招募42人参与了实验研究。本文拟探讨以下四个问题:(1)在句子阅读条件下,词频和语义透明度两个因素是否会对词汇的认知加工产生交互影响。(2)情绪性和语义透明度两个因素是否会对词汇的认知加工产生交互影响。(3)词频和情绪性信息是否会对词汇的认知加工产生交互影响。(4)词频、语义透明度及情绪性信息三个因素是否会对词汇的认知加工产生交互影响。通过眼动实验研究,我们得到的实验结论如下:(1)词频和语义透明度对词汇的认知加工具有交互影响。语义透明度效应只存在于低频词条件中,在早期加工阶段,透明词的加工速度比不透明词快,在晚期加工阶段,透明词的加工速度比不透明词慢。在高频词条件中并未发现语义透明度效应。(2)语义透明度和情绪性信息对词汇的认知加工具有交互影响。情绪性信息会调节语义透明度的加工。早期加工阶段中,积极情绪信息条件下,透明词的加工速度比不透明词慢;消极情绪信息条件下,透明词的加工速度比不透明词快。晚期加工阶段中,消极情绪信息条件下,透明词的加工速度比不透明词慢。(3)词频和情绪性信息对词汇加工具有交互影响。高频词条件下,积极情绪性信息加工速度比中性慢。(4)词频、语义透明度及情绪性信息对词汇加工具有交互影响。早期加工阶段,在低频词和积极情绪性信息双因素条件下,透明词的加工速度比不透明词慢;在低频词和消极情绪性信息双因素条件下,透明词的加工速度比不透明词快;在高频词和消极情绪性信息双因素条件下,透明词的加工速度比不透明词快。晚期加工阶段,在低频词和消极情绪信息双因素条件下,透明词加工速度比不透明词慢。

关键词：词频语义透明度情绪性眼动实验词汇认知加工

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山城街巷风景旷奥度及优化设计

山城街巷风景旷奥度及优化设计

作者：侯世洁重庆交通大学

学位级别：硕士

随着城市居民生活水平的不断提高和人们对高品质人居环境的追求,城市建设中提出了中“显露山水、开敞空间、望得见山、看得见水”等加强城市景观视觉保障的新要求,景观视觉作为一种公共资源,成为彰显城市特色美学价值,推动城市高质量发... 详细信息

随着城市居民生活水平的不断提高和人们对高品质人居环境的追求,城市建设中提出了中“显露山水、开敞空间、望得见山、看得见水”等加强城市景观视觉保障的新要求,景观视觉作为一种公共资源,成为彰显城市特色美学价值,推动城市高质量发展的重要手段。山地城市街巷中空间通透度差、景观视线受阻、视觉景观割裂等景观视觉问题突出。本文以山城街巷为研究对象,将旷奥作为景观视觉感受评价标准,以典型山地城市重庆为例,选取具备山地地貌特征的17条街巷进行调研与特征总结,提取并建立山城街巷景观旷奥的评价标准和评价指标,依据评价结果,有针对性的改善山地街巷视觉空间封闭感、无序感等视觉环境问题、合理组织街巷景观视觉流线,在有限的空间通过内开阔景观视野,保护好山地城市的景观视觉环境,让城市与山水共生。首先通过基础调研、梳理文献、语义分析等方法,以典型山地城市重庆为例,选取具有重庆传统城市风貌、生活性强的典型街巷17条为调研对象,总结山城街巷客观环境特征和主观视觉感受;其次筛选出其中影响山地街巷旷奥视觉感受的主客观因子,构建山地街巷风景旷奥视觉评价标准及指标;然后以典型山地城市重庆为例进行实验验证,采集研究街巷全景照片,采用实地测量、图像语义分割、计算机辅助等方法计算客观指标,通过SD语义分析法、李克特量表进行问卷调研与回收,收集主观评价指标结果;最后运用SPSS软件,对抽样点的客观评价指标运算结果和主观评价指标调查结果进行相关性分析,探究主观评价指标与客观评价指标之间的相关关系,对存在相关关系的旷奥主客观评价指标分别进行回归分析,发掘旷奥主观评价指标和客观评价指标之间隐含的数学计算关系,计算各点的旷奥主观评价指标数据并将其可视化。基于评价结果,科学合理的提升山地城市街巷空间感受,组织街巷空间序列,提升山地人居环境质量,创造具有山城独特风物的街巷空间。本文通过研究建立了山城街巷视觉感受三层次评价模型,并筛选出13项客观评价指标和4项主观评价指标,构建山地街巷风景旷奥视觉评价标准及指标。通过实验验证发掘出山地街巷主观评价指标和客观评价指标之间的相关性和数学计算关系。基于评价结果,提出山地街巷视觉感受策略,首次提出通过风景旷奥理论中的“凌阻峭”旷感体验模式组织山地街巷景观空间序列,实现山地街巷空间的“小中见大”的造景效果。拓宽了风景旷奥理论在山地城市人居环境中的应用,验证了风景旷奥理论在山地街巷中的适用性。

关键词：山地街巷风景旷奥度景观视觉评价

能源转型下基于碳排放与新能源阶梯惩罚的抽水蓄能双层优化研究

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储能科学与技术 2024年第7期13卷 2414-2424页

作者：侯世豪赵波张利北京信息科技大学北京100192

伴随“双碳”目标推进,高比例新能源并网,火电有序退役,抽蓄作为灵活性调节资源加快建设,合理规划是确保电力系统多能源稳定、可持续转型的重中之重。首先,本文针对高比例新能源场景,开展抽水蓄能容量规划及调度优化方法研究,以系统各... 详细信息

伴随“双碳”目标推进,高比例新能源并网,火电有序退役,抽蓄作为灵活性调节资源加快建设,合理规划是确保电力系统多能源稳定、可持续转型的重中之重。首先,本文针对高比例新能源场景,开展抽水蓄能容量规划及调度优化方法研究,以系统各电源全寿命周期成本、碳排放和弃电惩罚成本最小化为上层优化目标,以系统各电源碳排放量和风光出力波动最小化作为下层优化目标,构建抽水蓄能双层优化模型。然后,本文研究了星鸦算法与遗传算法、灰狼算法各自的优劣性,通过对星鸦算法参数自适应优化,得到具备更佳寻优能力与速度的算法,结合CPLEX对双层优化模型求解。最后,通过引入碳排放与新能源弃电阶梯惩罚机制,对模型上下层优化目标起到促进作用。算例结果表明,该区域电网中抽水蓄能需加快建设约74.21%,火电需合理退役约40.79%,同时构建模型能够有效降低系统综合成本约5.80%,减少弃风弃光约20.43%,降低系统碳排放量约25.96%,平抑风光出力波动约1.18%,验证了模型的有效性与合理规划的重要性,为电力系统中长期规划提供参考。

关键词：高比例新能源抽水蓄能阶梯惩罚成本双层优化

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模流分析在汽车后视镜外壳模具设计中的应用

塑料科技 2019年第10期47卷 96-101页

作者：黄继战侯世赟范玉仇文宁江苏建筑职业技术学院江苏徐州221116 徐州市模具新技术工程技术研究中心江苏徐州221116

以后视镜外壳为例,研究了模流分析软件在注塑模具设计中的应用。基于后视镜外壳工艺性分析,建立了塑件的双层面网格模型,根据塑件浇口位置分析结果和外观要求确定了浇口位置在塑件表面凹槽内,结合该模具设计创建了一模两件的热流道浇注... 详细信息

以后视镜外壳为例,研究了模流分析软件在注塑模具设计中的应用。基于后视镜外壳工艺性分析,建立了塑件的双层面网格模型,根据塑件浇口位置分析结果和外观要求确定了浇口位置在塑件表面凹槽内,结合该模具设计创建了一模两件的热流道浇注系统模型;对塑件进行了冷却-填充-保压-翘曲整个注塑成型过程的模拟分析,两个塑件能实现平衡浇注,冷却回路液进出口温差在允许范围内,通过翘曲分析发现影响塑件翘曲变形的主因是收缩变形,该变形可通过调整保压曲线进行优化。本模流分析应用可对壳体类模具设计提供借鉴。

关键词：模流分析后视镜外壳模具设计注塑成型浇注系统

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CYGNSS信号对降水的时空响应及其驱动因子分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 109-121页

作者：严清赟王戴乐南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044

近年来,星载全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术被广泛应用于地表水文监测,但针对降水,特别是其与飓风全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system,CYGNSS)信号的响应机制研究仍有限。以中国广东省为研究区域,基于距平指数和相关分析方法,探究不同尺度下研究区2019—2020年逐月的CYGNSS反射率和降水的时空响应关系,综合考虑驱动因子如数字高程模型(digital elevation model,DEM)、坡度、土壤类型、土地覆盖类型和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),并基于地理探测器分析各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力。研究发现:(1)在2019—2020年内,月平均CYGNSS反射率值和降水量均呈现明显的季节性差异,并且二者变化趋势近乎保持同步,这验证了CYGNSS信号在监测降水方面的潜力。(2)随着空间尺度的增大,CYGNSS信号和降水呈现的正相关性逐渐增强。(3)在不同空间尺度下,DEM和坡度较小(地势较平坦)的地区、土地覆盖类型为耕地的区域,以及较低到中等植被覆盖地区的CYGNSS信号和降水之间的正相关性更强。而不同尺度下土壤类型对CYGNSS信号和降水响应关系的影响存在差异。(4)各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力按大小依次排序为DEM>NDVI>坡度>土地覆盖类型>土壤类型,并且随着尺度越大,各驱动因子的影响力越强。该研究有助于对地表水文变化进行准确评估,为降水监测和水资源管理提供决策支持。

关键词：飓风全球导航卫星系统 GNSS反射测量技术降水时空响应驱动因子

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基于CAD/CAE的音响面板双腔热流道注射模设计

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工程塑料应用 2018年第12期46卷 96-100页

作者：黄继战范玉侯世赟仇文宁江苏建筑职业技术学院江苏徐州221116 徐州市模具新技术工程技术研究中心江苏徐州221116

通过对音响面板的工艺性分析,借助CAD/CAE软件设计了一套一模两腔的四面侧抽芯热流道注射模具。详细分析并设计了该模具分型面与型腔布局、热流道浇注系统、抽芯机构和脱模机构等关键结构,阐述了该模具的工作过程。该模具采用了冷热流... 详细信息

通过对音响面板的工艺性分析,借助CAD/CAE软件设计了一套一模两腔的四面侧抽芯热流道注射模具。详细分析并设计了该模具分型面与型腔布局、热流道浇注系统、抽芯机构和脱模机构等关键结构,阐述了该模具的工作过程。该模具采用了冷热流道结合的热流道浇注系统,通过2个潜伏式浇口从面板底部进料,保证了塑件外观质量,并使塑件脱模时凝料自动切除。实践证明,该模具设计合理,运行平稳,不仅提高了成型面板的质量,而且节省了材料,缩短了成型周期,可为面板类热流道模具的设计提供借鉴。

关键词：热流道注射模计算机辅助设计计算机辅助工程面板

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