《水力学》本科网上作业题20130709新

东北农业大学网络教育学院 水力学本科网上作业题 第一章 水静力学

一、判断题

1.静止液体（或处于相对平衡状态）液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力。（ ） 2.静水压力只能是垂直的压力（ ）

3.任意一点静水压力的大小和受压面方向有关，或者说作用于同一点上各方向的静水压强大小不相等。（ ）

4.当边界压强增大或减小时，液体内任意点的压强也相应地增大或减小但数值未定。（ ） 5.以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强，称为绝对压强。（ ） 6.一个工程大气压为107kPa。（ ） 7.当物体淹没于静止液体中时，作用于物体上的静水总压力等于该物体表面上所受静水压力的总和。（ ） 8.若物体在空气中的自重为G，其体积为V，若 时，物体会上浮。（ ） 9.固体分子的距离小，因此其内距离小。（ ） 10.固体具有惯性，液体和气体不具有惯性。（ ） 11.地球对物体的引力称为重量。（ ）

12.液体做层流运动时，同一层的流速相同，相邻层的流速也相同。（ ）

13.理想液体是假设的，并不真实存在，用其计算时，要进行适当的修正。（ ） 14.任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。 （ ） 二、选择题

1.某点的相对压强为—39.2kPa，则该点的真空高度为：

A.4mH

B.6m

C.3.5m

D.2m

2.密闭容器内自由液面绝对压强，液面下水深2m处的绝对压强为：

A.19.6kPa B.29.4kPa C.205.8kPa D.117.6kPa

3.相对压强的起点是指：

A.绝对真空 B.一个标准大气压 C.当地大气压 D.液面压强

4.绝对压强

与相对压强

、当地大气压

、真空度

之间的关系是：

1

A. B. C. D.

5.用U形水银压力计测容器中某点水的相对压强，如已知水和水银的重度分别为 及

，水银压力计中水银液面差为

，被测点至内测低水银液面的水柱高为

，则被测点的相对压强应

为： A.

B.

C.

D.

应为：

6.如图垂直放置的矩形平板，一侧挡水，该平板由置于上、下边缘的拉杆固定，则拉力之比

A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.1

6题 图 7.图示容器，面积

，

，容器中水对底面积

上的作用力为：

A.98N B.24.5N C.9.8N D.1.85N

8.图示垂直置于水中的矩形平板闸门,宽度b=1m，闸门高h=3m，闸门两侧水深分别为,，闸门所受总压力为：

A.29.4kN B.132.3kN C.58.8kN D.73.5kN

2

8题 图

9. 图示垂直置于水中的矩形平板闸门,宽度b=1m，闸门高h=3m，闸门两侧水深分别为,，总压力作用点距闸门底部的铅直距离为:

A.2.5m B.1.5m C.2m D.1m

9题 图 10.图示圆管所受到的单位长度上静水总压力垂直分力的大小是:

A.17.3kN B.34.7kN C.52kN D.69.4kN

11. 图示圆弧形闸门,半径R=2m,门宽3m，其所受静水总压力的大小为：

A.109.49kN B.58.8kN C.92.36kN D83.8kN

11题 图 12、图示圆弧形闸门,半径R=2m,门宽3m，总压力与水平线之间的夹角为:

3

A.65.1° B.77.3° C.57.52° D.32.48°

12题 图 13、图示有压水管，断面1及2与水银压差计相连，水管水平，压差计水银面高差，该两断面之压差为： A.37.04kPa B.39.98kPa C.46.3kPa D.28.65kPa

13题 图

14、图示空气管道横断面上的压力计液面高差h=0.8m，该断面的空气相对压强为： A.9.0kPa B.8.4kPa C.7.8kPa D.-7.84kPa

4

14题图

15、如图所示半径为2m的受水压的球体，由两个半球用螺栓连接而成，测压管液面与球顶部高差为2m，则螺栓所受到的总压力为：

A.328.4kN B.50.265kN C.16.32kN D.128.3kN

15题图

16.流体动力粘度的单位是( )

A.Pa·s B.m2/s C.N/m2 D.N·s

17.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( B)。 A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s

18.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )

A. B. C

? D.vl

19、在静止液体中，静水压强的方向总是（ ）

A、倾斜指向受压面 B、平行于受压面 C、垂直指向受压面 D、背离受压面 20、液体中某点的绝对压强为108kN/m，则该点的相对压强为（ ）

A、1 kN/m2 B、2 kN/m2 C、8 kN/m2 D、10 kN/m2

21、图示容器中有两种液体，密度?2 > ?1 ，则 A、B 两测压管中的液面必为（ ）

2

题21图

A、B管高于A管 B、A管高于B管 C、AB两管同高 D、不能确定

5

A.沿程上升 B.沿程下降 C.保持水平 D.以上情况均有可能 10.如图所示水泵吸水系统，水箱与水池液面高差Z=30m，断面1-1至2-2的总水头损失

泵的扬程H至少应为（ ）。 A.29 m

B.30 m

C.33 m

D.40 m

11.下列说法正确的是（ ）。

A. 动量定理仅适用于层流运动 B．动量定理仅适用于紊流运动 C. 动量定理仅适用于理想流体运动 D. 动量定理适用于以上任何运动 12.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( )

A.QA>QB B.QA=QB C.QA

A、恒定流动； B、均匀流动；C、层流运动； D、运动要素只与一个坐标有关的流动。 14测量水槽中某点水流流速的仪器有（）

A、文丘里计 B、毕托管 C、测压管 D、薄壁堰

11

=3m

,则水

三、填空题。

1.恒定流是各空间点上的运动参数都不随（）变化的流动。 2.按照流线不平行和弯曲的程度，可将非均匀流分为（）和（）。 3.总水头线沿流程的降低值与流程长度之比，称为（）。

4.在一容器的侧壁上开一孔，液体将从孔中流出，这种水流现象称为（）。 5.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量（）。

6. 变水头时放空或充满容器所需的时间是水头不变的恒定流时放水或充水所需时间的（）倍。 7.管嘴流量增大的原因，是由于管嘴内有（）存在。

8.用图示的毕托管测水管中某点流速u，与毕托管连接的水银差压计液面高差为（）m/s。

则该点流速u

题8图

9.如图所示恒定流水箱，水头H=5 m，直径=200mm，直径=100mm，不计水头损失。则粗管中断面平均流速为（）m/s。

题9图

10.当水流的流线为相互平行的直线时，该水流称为（）；当水流的流线不是相互平行的直线时，该水流称为（）。

12

四、计算题。

1. 如图，高压水箱的泄水管，当阀门关闭时，测得安装在此管路上的压力表读数为＝280kPa，当阀门开启后，压力表上的读数变为＝60kPa，已知此泄水管的直径D＝ 25mm，求每小时的泄水流量。（不计水头损失）

2.水在管道中流动，管中A和B两点的高差点的压强

=80 kPa，B点的压强

。

A点处管径

B点处管径

，A

=50 kPa，B点断面平均流速为1.2m/s，试判别A和B两点间水流方

向，并求出其间水头损失

3.从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N?cm2。如用手握住喷嘴，

需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。

13

第三章 液流型态及水头损失作业题

一、填空题

1．液流产生水头损失必须具备的两个条件：1.（），2.（） 2.总水头损失包括（）和（）两部分。

3．液流过水断面与固体边界接触的周界线叫做（）。

4.直径为d的圆管，当充满水时，湿周??（） ，水力半径为（）。 5.恒定流是各空间点上的运动参数都不随（）变化的流动。 6.圆管流的临界雷诺数Re为（）。

7.达西定律适用于（）渗流。

8.达西公式是计算均匀流沿称水头损失的一个基本公式，其表示为（）。 9.明渠及天然河道Re?（），平行固体壁之间液流的Re?（）。

10.湍流形成的先决条件是（）。

11.圆管层流的流速是（）形分布的。

12.湍流在紧靠固体边界表面有一层极薄的层流层存在，该层流层叫（）。 13.计算沿程水头损失的经验公式是（），表达为（） 14.实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是（）和（）的影响。

二、选择题

1.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数λ( )

A.与雷诺数Re有关 B.与管壁相对粗糙ks/d有关 C.与Re和ks/d有关 D.与Re和管长l有关 2.均匀流动方程式τ0=ρgRJ( )

A. 仅适用于紊流 B.仅适用于层流 C.层流和紊流都不适用 D.层流和紊流都适用 3.紊流的断面流速分布规律符合（）

A．抛物线分布 B.直线分布 C．对数分布 D.椭圆分布 4.渗流的达西公式只能适用于（）

A.恒定均匀层流 B.恒定均匀紊流 C.恒定均匀流 D.非恒定流 5.圆管层流的流速是如何分布的（）

A．直线分布 B.抛物线分布 C.对数曲线分布 D.双曲线分布 6.谢齐公式仅适应于（）

A．紊流粗糙区 B.紊流光滑区 C.紊流过渡区 D.流态过渡区

7.某一圆形有压油管的直径为d=150mm,流速为v=0.256m/s,长1km,雷诺数Re?1921，其沿程损失hf为（） A.74.25cm油柱 B.74.25cm水柱 C. 95.26cm油柱 D. 62.26cm油柱 8.有一圆形压力水管，直径d=6mm,在长为2m的流程上，沿程水头损失hf=4.228m水，管中流速v=2.723m/s,

14

其沿程阻力系数为（）

A.0.025 B.0.0335 C.0.0262 D.0.041 9.沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比的水流属（ ）

A.层流区 B.紊流水力光滑区 C.紊流过渡区 D.紊流水力粗糙区

10.已知液体流动的沿程水力摩擦系数?与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于在（）

A.层流区； B.紊流光滑区； C.紊流过渡粗糙区； D.紊流粗糙区

三、判断题

1.湿周越大，水流阻力及水头损失也越大。（）

2.均匀流，其沿水流长度方向上各过水断面的水利要素及断面平均流速不非保持不变的。（） 3.渐变流过水断面上各点的测压管水头都相等。（） 4.层流的沿程水头损失系数紧与雷诺数有关。（） 5.达西定律适应于所有的渗流。（） 6.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ ） 7.粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ ）

四、计算题

1.水从水箱流入一管径不同的管道，管道连接情况如图示，已知：d1为150mm, l1为25m,?1为0.037; d2为125mm, l2为10m,?2为0.039;局部水头损失系数：进口?1为0.5，逐渐收缩?2为0.15，阀门?3为2.0。（以上值相应的流速均采用发生局部水头损失后的流速。试求：

（1） 沿程水头损失（2） 局部水头损失

?h?hf； ；

3j（3） 要保持流量Q为25000cm/s所需要的水头H。

15

2.水平突然扩大管道，如图所示，已知：直径d1=5cm,直径d2=10cm,管中流量Q=20L/s,试求：U形水银比压计中的压差读数?h.

第四章作业题

一、填空题

1.若有压管中液体的运动要素（）,称为有压管中的恒定流

2.管道出口水流流入大气,水股四周都受大气压强的作用,称为（） 3.虹吸管中最大真空一般发生在管子的（） 4.简单管道的水力计算可分为（）和（）

5.一般情况下是从（）和（）综合选定管道直径

5、 由直径不同的几段管道依次连接而成的管道，称为（）

7.凡是两条或两条以上的管道从同一点分叉而又在另一点汇合所组成的管道称为（）

8.由一根总管从压力前池引水，然后按水轮机的台数，分成数根支管。这种分叉后不在汇合的管道称为（） 9.管段各单位长度上的沿程泄出流量相等。这种管道称为（） 10.水力学中的三个基本方程为（）,（）,及（） 11.水由孔口直接流入另一水体中，称为（）出流。

12.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量（）。 13.根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为（）和（）。

二、判断题

1.当管内存在较大负压时.其水流常处于不稳定状态,且可能产生空化现象,致使管道遭到破坏。( ) 2.管道的总水头将全部消耗于管道的水头损失和保持出口的动能（） 3.通过管道的流量大小只与水流流速有关（)

4：水利工程中的有压输水道，水流一般属于湍流的水力粗糙区，其水头损失可以直接按谢齐公式计算（） 5.长管在计算水头损失时可以忽略沿程水头损失（）

6.短管是局部损失及流速水头在总损失中占有相当的比重（）

7.对于位置一定的管道，只要给出总水头线，便可知道沿管道各断面压强的变化（）

16

8.虹吸管长度一般不大，故应按短管计算（） 9.吸水管的管径一般是根据允许流速计算（）

10.水泵向单位重量液体提供的机械能，一方面是用来将水流提高一个几何高度。另一方面是用来克服水头损失（)

三、选择题

1.应用总流能量方程时，上，下游两过流断面的压强应用下述哪种压强? A必须用绝对压强 B必须用相对压强

C必须用相对压压强水头

D相对压强和绝对压强均可用，但等号前后应统一使用同一种压强

2.如图所示突然放大有压管流放大前细管直径为100㎜。放大后粗管直径为200㎜，若放大后断面平均流速为1m/s,则局部水头损失为

A 0.613m B 0.556m C 0.459m D0.343m

题2图

3.突然放大管道尺寸同上题，若已知放大前断面平均流速为4m/s，则局部水头损失为 A 0.256m B 0.347m C 0.612m D 0.459m

4.图示某半开的阀门，阀门前后测压管水头差△h=1m水柱。管径不变，管中平均流速v=2m/s,则该阀门的局部阻力系数为ξ为

A 4.9 B 6.1 C 3.4 D 4.2

题4图

5.具有任意断面形状的均匀流的沿程水头损失有以下哪些特征？ A与流程长度成正比，与壁面平均切应力，水力半径成反比

17

B与壁面平均切应力成正比，与流程长度，水力半径成反比 C与流路长度，水力半径成正比，与壁面平均切应力成反比 D与流路长度，平均切应力成正比，与水力半径成反比

6.两根完全相同的长管道如图，只是2管安装位置低于1管两管的流量关系为 A Q1Q2 C Q1=Q2 D 不定

题6图

7.两根长度相同,沿程阻力系数相同的并联管道，其中管道直径之比为

d1，并联管分流点与汇合点之间的d2Q1水头损失相同，则两管的通过流量之比为

Q2

A 4.0 B 8.0 C 6.565 D 5.656 8.长管并联管道，若管长管径，粗糙度均布相等，但其下述哪个因素相等？

A 水头损失相等 B 通过流量相等 C 总的能量损失相等 D 水力坡度相等 9.某并联长管如图所示，已知分流点前干管流量Q=100L/s，并联管阻抗分别为S1=2092s/m,S2=8370s/m,则并联管之一流量Q1为

A 33.35 L/s B 66.7 L/s C 42.7 L/s D 77.25L/s

2525

题9图

55210.串联长管如图所示，通过流量为Q=50L/s，管道阻抗 分别为S1?902.9s/m。S2?4185s/m，则

2水头H为

A 15.64m B 13.53m C 12.72m D14.71m

18

题10图

11.并联管道A、B，两管材料、直径相同，长度

B

=2

，两管的水头损失关系为( )

题11图

A.

=

B.

=2

C.

=1.41

D. =4

题12图

12.如图所示，水泵的扬程是( ) A.

B.

C.

+

D.

+

+

四、计算题

1.如图所示，倒虹吸管采用500㎜，直径的铸铁管。长l为125m。进出口水位高程差为5m，根据地形，两转弯角各为60°和50°，上下游渠道流速相等，问能通过多大流量？

19

题1图

2.如图所示，用水泵提水灌溉。水池水面高程▽179.5m，河面水位▽155.0m，吸水管为长4m直径200mm的钢管。设有带底阀的莲蓬头及45°弯头一个（莲蓬头：

弯头：

），压力水管为长50m。

），机组效

直径150mm的钢管，设有逆止阀（ξ3=1.7）闸阀（ξ4=0.1）。45°的弯头各一个（弯头率为80％，已知流量为50000cm/s问要求水渠有多大扬程？

3

题2图

3.图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，长 l =50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ?

20

第五章作业题

一、判断题

1. 明渠是一种人工修建或自然形成的渠槽。（）

2. 当明渠中水流的运动要素不随时间而变时，称为明渠非恒定流。（） 3. 明渠恒定流中，如果流线是一簇平行直线，称为明渠恒定均匀流；（） 4. 当明渠渠底沿程升高时，称为顺坡明渠。（） 5．明渠均匀流的总水头线，水面线及底坡线三者相互平行，即

（）

6.过水断面上的流速分布、断面平均流速沿程不变；因而，水流的动能修正系数及流速水头也沿程不变。（）

7.渠道中的流速v应大于不冲允许流速v’，以保证渠道免遭冲刷。（）

8. 过水面积一定时通过的流量最大，符合这种条件的断面，其工程量最小，称为水力最佳断面。（） 9.当渠道的底坡i，粗糙系数n及过水断面面积A一定时，湿周X愈小，通过流量Q愈大。（） 10.在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （ ） 11.矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。 （ ） 二、单项选择题

1明渠均匀流产生的条件（） 水流为恒定流。 流量沿程不变

渠道长而直，粗糙系数沿程不变 渠道中五水工建筑物的干扰

A.①②③④ B. ①②④ 2半圆形明渠如图所示，半径A.4m

B.3m

C. ①③④ D. ②③④

，其水力半径R为：（） C.2.5m

D.2m

题2图

3图示，一矩形断面通风管道，断面尺寸为程阻力系数

21

,空气密度，流速，沿

，流程长度L=12m的沿程压强损失为：（）

A.31 B.28.14 C.34.25 D.45.51

题3图

4资料如题2，则其沿程阻力系数应为：（） A.0.033

B.0.041

C.0.025

D.0.018

，则其沿程阻力系数为：（）

D.0.0551

5若某明渠均匀流渠壁粗糙系数A.0.0261

B.0.0617

,水力半径

C.0.0452

6具有任意断面形状的均匀流的沿程水头损失有以下哪些特性？（）

A与流程长度成正比，与壁面平均切应力、水力半径成反比 B与壁面平均切应力成正比，与流路长度、水力半径成反比 C与流路长度，水力半径成正比，与壁面平均切应力成反比 D与流路长度、平均切应力成正比，与水力半径成反比 7明渠均匀流的特征是：（）

A．断面面积沿程不变 B．壁面粗糙度及流量沿程不变

C．底坡不变的长渠 D．水力坡度、水面坡度、河底坡度皆相等

8方形和矩形断面的渠道断面1及2如图所示。若两渠道的过水断面面积相等，底坡i及壁面的粗糙系数n皆相同，均匀流的流量关系式：（） A.

B.

C.

D.不定

9水力最佳的明渠断流面是下述哪种断面？（）

A.最光滑的渠壁断面 B.对一定的面积具有最小湿周的断面 C.对一定的流量具有最大面积的断面 D.对一定的流量具有最大底坡的断面

10梯形断面的明渠，水力半径R=0.8m，底坡i=0.0006，粗糙系数n=0.025，作均匀流时该渠的断面平均流速为：（） A.0.96

B.1.0

C.0.84

D.1.2

11明渠水力最佳矩形断面的宽深比是：（）

A.0.5 B.1.0 C.3 D.2 12矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（ ） A.1 B.2 C.3 D.4

22

13有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ ） A.8； B.4； C.2； D.1。

三、填空题

1. 当液体通过明渠而流动时，形成与大气相接触的()，表面上各点压强均为(). 2. 当明渠中水流的运动要素不随时间而变时，称为()，否则称为()

3. 明渠恒定流中，如果流线是一簇平行直线，称为()；如果流线不是平行直线，则称为() 4. 当明渠修在土质地基上时，往往成梯形断面。其两侧的倾斜程度用()表示。 5. 明渠渠底纵向倾斜的程度称为()。 6．当明渠渠底沿程降低时，称为()。

7.过水面积一定时通过的流量最大，符合这种条件的断面，其工程量最小，称为() 8.梯形水力最佳断面的水力半径等于水深的()

四、计算题

1.一梯形土渠，按均匀流设计。已知水深h为1.2m，底宽b为2.4m，边坡系数m为1.5，粗糙系数n为0.025，底坡i为0.0016.求流速v和流量Q。

2有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q。

第六章作业题

一、判断题

1明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此互相平行。（） 2若流线是接近于相互平行的直线，这种水流称为明渠非均急变流。（） 3当弗劳德数小于1时水流为急流。（）

4断面比能是过水断面上单位液体总能量E的一部分，二者相差的数值乃是两个基准面之间的高差。（）

5断面比能沿流程总是减小的。 （ ）

23

二、单选题

1.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( ) A.给定水深h，求底宽b

B.给定宽深比β，求水深h与底宽b

C.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽b D.给定水力坡度J，求水深 2.断面单位能量 A.

随水深

与底宽

的变化规律是( B ) 存在极小值 C.

随

增加而单调增加 D.

随

增加而单调减少

存在极大值 B.

3.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( C ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型

4.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（ ）

A、急流和缓流 B、均匀流和非均匀流 C、层流和紊流 D、恒定流和非恒定流。 5.在临界坡上发生明渠均匀流时，正常水深h0和临界水深hk的关系是（ ） A、h0＞hk B、h0＜hk C、h0＝hk D、h0?hk

三、填空题

1. 一般明渠水流有三种流态,是（）、（）和（）。

2. 若流线是接近于相互平行的直线，这种水流称为明渠（）。 3. 若微波相对波速

当v<当V=当V>

，断面平均流速v已知。

，水流为（） ，水流为（） ，水流为（）

4. （）是表示过水断面单位重量液体平均动能与平均势能之比的2倍开平方。 5. 相应于断面单位能量最小值的水深称为（）。 6. 若已知坡度i，临界底坡.

当i<，为（） 当i>，为（） 当I=，为（）

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7. 当渠道底坡自陡坡变为缓坡时，会发生如图所示现象，称之为（）。

题7图

8. 当渠道底坡自缓坡变为陡坡时，会发生如图所示现象，称之为（）。

题8图 9. 当缓坡渠道末端自由跌落时，水流以（）形式自由泻落。

题9图

10.渠道中的水深h大于临界水深hc时，水流流态为 （）。

11.水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h（）hk，弗汝德数Fr（）1。

12.a2型水面曲线是发生在（）坡上的（）流（指急流或缓流）的水面线，这时弗汝德数Fr沿程增大、减小或不变）

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（指 （）

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