Ж. Гуо, Ш. Цзоу, Дж. Ванг
School of Public Basic Teaching Department, Ji'an College, Ji'an, Jiangxi, China guozhicai2011@126.com
Ключевые слова: H-матрицы, матрицы Некрасова, DN-матрицы, дополнение Шура
Страницы: 1-8
Матрицы Некрасова, как подкласс H-матриц, обладают уникальными функциональными возможностями и имеют большое значение в различных областях. Эти матрицы характеризуются особой структурой, благодаря которой они обладают многими замечательными свойствами. В данной статье изучение матриц Некрасова расширено введением нового подкласса H-матриц, называемых DN-матрицами, а также исследованием их свойств; особое внимание уделяется дополнению Шура.
Р.Д. Бердов, Л.И. Волкова, А.С. Головатюк
Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр им. М. В. Келдыша", Москва, Россия berdovrd@mail.ru
Ключевые слова: углеродный композиционный материал, огневые испытания, твердое топливо, химическая эрозия, окисление
Страницы: 3-14
Исследовано влияние газовой завесы, формирующейся из продуктов деструкции элементов тепловой защиты камер сгорания твердотопливных газогенераторов, на процессы разрушения углеродных материалов вкладышей критического сечения. Проанализированы экспериментальные данные двух серий огневых испытаний на стендовых установках: проведенных авторами и описанных в литературе. В обеих сериях испытаний наблюдаются относительно малые значения скоростей линейного уноса материала, которые соответственно в 2,5 и 6 раз меньше рассчитанных по методикам для крупногабаритных ракетных двигателей на твердом топливе. Предложена математическая модель, основанная на взаимосвязанном решении интегральных соотношений импульса и энергии для пограничного слоя и определении теплового состояния и разрушения материалов. Данная модель позволяет учитывать дополнительные подмесы "холодного", химически инертного по отношению к углероду газа в поток продуктов сгорания топлива. Применимость модели обоснована сравнением результатов расчетов по ней с экспериментальными данными, различие которых не превышает 5 %
И.А. Пестунов1,2, Р.А. Калашников1, Р.И. Мухамедиев3,4, А. Сымагулов3,4 1Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия pestunov@ict.nsc.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия 3Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан ravil.muhamedyev@gmail.com 4Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК, Алматы, Республика Казахстан asmogulove00@gmail.com
Ключевые слова: RGB-изображения, БПЛА, подсчёт всходов кукурузы, семантическая сегментация, скелетизация, графовые признаки, DeepLabV3+, Random Forest, SVM
Страницы: 5-15
Предлагается метод автоматического подсчёта количества всходов кукурузы в условиях значительной засорённости и частичной окклюзии по RGB-изображениям сверхвысокого пространственного разрешения (<0,5 см / пиксель), полученным с беспилотного летательного аппарата. Метод основан на комбинации алгоритмов компьютерного зрения и машинного обучения. Результаты экспериментальных исследований показали, что точность оценки количества всходов кукурузы на ранних стадиях вегетации в среднем составила ∼97 %.
В.И. Бородулин1,2, А.В. Иванов1,2, Ю.С. Качанов1,2, Д.А. Мищенко1,2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия bo@itam.nsc.ru 2Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия aniva101010@gmail.com
Ключевые слова: пограничный слой скользящего крыла, переход при низкой степени турбулентности, стационарные вихри неустойчивости поперечного течения, локальные нестационарные вторичные неустойчивости
Страницы: 805-832
Проведено экспериментальное исследование первичной и вторичной нестационарных неустойчивостей пограничного слоя скользящего крыла в условиях доминирования первичной неустойчивости поперечного течения в присутствии локализованного трехмерного элемента шероховатости на обтекаемой поверхности. Измерения выполнялись с помощью термоанемометра в малотурбулентной аэродинамической трубе при малой дозвуковой скорости набегающего потока в условиях неконтролируемых («естественных») нестационарных возмущений. Обнаружено и подробно изучено четыре типа усиливаемых нестационарных возмущений пограничного слоя: низкочастотные, ассоциируемые с первичной неустойчивостью течения, среднечастотные (тип III вторичной неустойчивости) и высокочастотные (тип I и II вторичной неустойчивости). Подробно исследованы свойства этих возмущений и проведен анализ положения и формы областей их локализации в плоскости, нормальной стенке и потоку, относительно слоев сильного сдвига продольной компоненты средней скорости потока по размаху и по нормали к стенке. Показана сложная природа вторичных возмущений, которую трудно объяснить упрощенными представлениями о существовании z- и y- мод вторичной неустойчивости, рассмотренными в предыдущих исследованиях.
Целью исследования является обоснование существования и распространенности феномена динамического равновесия в развитии морфологических структур ландшафтов криолитозоны, закономерностей, связанных с динамическим равновесием, и возможностей их использования для решения различных задач прогноза и анализа процессов. Показано, что реально распространенной ситуацией является состояние динамического равновесия в развитии морфологических структур ряда ландшафтов криолитозоны (абразионно-термоденудационных берегов, эрозионно-термокарстовых равнин, пойменных равнин). Для него характерно сочетание постоянных изменений в элементах морфологической структуры с постоянством значений ее характеристик для ландшафта в целом, прежде всего количественных. Перспективным путем обоснования того, что морфологическая структура рассматриваемого ландшафта находится в состоянии динамического равновесия, является анализ ее математической модели. Обосновано, что для морфологической структуры ландшафта, находящейся в состоянии динамического равновесия, характерны специфические закономерности, например, постоянный вид статистического распределения площади термокарстовых озер (интегрально-экспоненциальное распределение), взаимосвязь средних площадей термокарстовых озер и средних площадей хасыреев в пределах эрозионно-термокарстовых равнин. Полученная информация о наличии состояния динамического равновесия может быть использована при планировании мониторинга данного ландшафта, а также для определения количественных значений динамических параметров процессов, протекающих в ландшафте, с помощью анализа количественных характеристик его морфологической структуры без стационарных наблюдений.
Приводятся результаты геолого-структурных, минералого-петрографических, геохимических и геохронологических (40Ar/39Ar) исследований офиолитов северного и юго-восточного фрагментов Татарско-Ишимбинской сутурной зоны Енисейского кряжа, объединенных в Рыбинско-Панимбинский пояс. Они состоят из массивных и подушечных метабазальтов, массивных и расслоенных метагаббро и метадолеритов, представляя верхние фрагменты океанской коры. Их образование происходило из деплетированных мантийных источников, отвечающих компонентам N-MORB и E-MORB геохимических типов, в обстановке срединно-океанического хребта или окраинного моря. Создана модель тектонической истории размещения офиолитов на окраине Сибирского кратона в неопротерозойское время. На границе мезо- и неопротерозоя (1051-916 млн л. н., стений-тоний) происходило формирование надвиговой структуры и аккреция коры океанского типа (офиолитов) к пассивной окраине Центрально-Ангарского террейна (микроконтинента). Позднее, в связи со сближением и косой коллизией этого микроконтинента с Сибирским кратоном (786-749 млн л. н.), в породах Татарско-Ишимбинской сутурной зоны, включая офиолиты, проявились сдвиго-надвиговые деформации. В криогении (708-700 млн л. н.), в связи с новым этапом тектонической активности в период трансформации конвергентных обстановок - завершения коллизии и начала активной континентальной окраины, в породах этой зоны происходили сдвиго-взбросовые и взбросо-сдвиговые деформации.
М.И. Гладышев1,2, В.Е. Гусейнова2, Н.Н. Сущик1,2 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт биофизики СО РАН, Красноярск, Россия glad@ibp.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия vguseynova@sfu-kras.ru
Ключевые слова: эйкозапентаеновая кислота, альфа-линоленовая кислота, моногалактозилдиацилглицериды, конические не-бислойные липиды, световая и температурная адаптация, ксантофилловый цикл, фотосинтетические мембраны
Страницы: 1-29
Предложено экологическое объяснение причин преобладания эйкозапентаеновой кислоты (20:5n-3, ЭПК) в липидах основных продуцентов водных экосистем - диатомовых водорослей и альфа-линоленовой кислоты (18:3n-3, АЛК), в липидах основных продуцентов наземных экосистем - семенных растений. Уникальной особенностью фотосинтетических мембран является наличие в них конических не-бислойных липидов моногалактозилдиацилглицеридов (МГДГ), отсутствующих как в других мембранах растительных клеток, так и в мембранах клеток животных. Свойства не-бислойности (способность к формированию инвертированной конической формы) молекулам МГДГ придают ацильные цепи полиненасыщенных жирных кислот, тогда как с насыщенными цепями эти молекулы превращаются в обычный цилиндрический бислойный липид. МГДГ, являясь структурными липидами мембраны, обеспечивают ее важнейшие физико-химические свойства, часто обобщенно определяемые как “текучесть”, такие как скорость вращения молекул, диффузия, проницаемость, свободный объем, дефекты упаковки, латеральное давление и изгибное напряжение, от которых зависит эффективность функционирования мембранных белков. Главной экологической особенностью диатомей и других морских и пресноводных водорослей “красной” эволюционной линии, отличающей их от зеленых растений, является фотосинтез при быстром изменении интенсивности света в условиях циркуляции в перемешиваемом поверхностном слое водной толщи или в приливно-отливном цикле в литорали. Основные способы световой адаптации зеленых растений - изменение морфологии хлоропластов, а также числа и структуры светособирающих комплексов и их антенн, являются слишком медленными для подобных морских условий. Световая адаптация диатомей достигается за счет быстрой работы ксантофиллового цикла (КЦ) и нефотохимического тушения, в разы превышающих быстродействие аналогичных процессов у представителей “зеленой” эволюционной линии. Решающее значение для эффективного функционирования КЦ имеет наличие достаточного количества конических не-бислойных структурных липидов, а именно МГДГ, обеспечивающих солюбилизацию ксантофиллов и внедрение деэпоксидазы в мембрану. Вероятно, ЭПК в составе МГДГ диатомей имеет ключевое значение для быстрой работы КЦ, придавая молекулам структурных липидов необходимую инвертированную коническую форму, которая не может быть в полной мере обеспечена менее ненасыщенной короткой цепью АЛК.
Настоящий выпуск журнала «Оптика атмосферы и океана» включает статьи, написанные по материалам докладов, которые были представлены на Международном симпозиуме по атмосферной радиации и динамике МСАРД-2025.
И.В. Савочкина
Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Белгород, Россия savochkina.90@mail.ru
Ключевые слова: непрерывное образование, искусственный интеллект, промпт-инжиниринг, образовательная политика, законодательство об образовании
Страницы: 5-21
Введение. Актуальность исследования обусловлена необходимостью методологического осмысления интеграции технологий искусственного интеллекта (ИИ) в образование в ответ на глобальные вызовы XXI в., к числу которых относятся ускоренное устаревание знаний, растущая гетерогенность обучающихся, требование инклюзивности образования и сложность самостоятельного целеполагания в условиях динамичного рынка труда. Цель статьи - проанализировать обзорный материал по массовизации образовательных практик и правовое закрепление концепции непрерывного образования в России. Обосновать роль правовых концептов как системного фундамента для внедрения ИИ и промпт-инжиниринга. Методология. В основе исследования лежит анализ нормативно-правовых документов и научной литературы, а также системный и сравнительный анализ для выявления взаимосвязи принципов непрерывного образования и технологических решений. Обсуждение. Законодательно закрепленный принцип непрерывности, реализуемый через формальное, неформальное и информальное образование, формирует методологический запрос на персонализацию, гибкость и доступность. Идентифицированы пять ключевых вызовов современности (скорость изменений, персонализация, интеграция форматов, доступность и целеполагание), для которых ИИ предлагает инструментальный ответ, а промпт-инжиниринг выступает операциональным механизмом персонализации и новой образовательной грамотностью. Заключение. Концепция непрерывного образования является не только правовым принципом, но и необходимой методологической рамкой, придающей смысл и направление технологической интеграции. В соответствии с концепцией непрерывного образования искусственный интеллект перестает быть сопутствующим технологическим атрибутом, становясь архитектурным ядром новой модели обучения на протяжении всей жизни. ИИ-инструменты обеспечивают необходимые механизмы для реализации основных положений: адаптивности, персонализации, интеграции и инклюзивности. Однако эффективность взаимодействия человека с этой сложной технологической средой определяется успешным владением новым инструментом - промпт-инжинирингом. Перспективы исследований видятся в разработке дидактики промпт-инжиниринга и создании педагогических моделей, где ИИ выступает архитектурным ядром системы, поддерживающей индивидуальную образовательную траекторию на протяжении всей жизни.
Э.Г. Коломыц
Пущинский научный центр РАН, Институт фундаментальных проблем биологии, Пущино, Россия egk2000@mail.ru
Ключевые слова: изменения климата, лесные биогеоценозы, геоэкологический мониторинг, полизональность биогеоценотических систем, ординационный анализ, эмпирическая имитация климатического тренда
Страницы: 5-18
Изложена стратегия эмпирико-статистического имитационного моделирования организации лесных биогеоценозов как исходных объектов наземного геосистемного мониторинга. Пространственный функциональный мониторинг лесов базируется на эмпирически установленных локальных и региональных ландшафтно-экологических связях, которые рассматриваются в качестве механизмов метаболических реакций лесных гео(эко-)систем на определенные климатические тренды. В этом состоит новизна разработанной автором прогностической эмпирико-имитационной концепции локального (и регионального) геоэкологического прогнозирования. Раскрыто свойство полизональности локальных гео(эко-)систем как способа их реакции на глобальные изменения климата. Осуществлен ординационный анализ ландшафтных связей по основным дискретным параметрам биологического круговорота. Проведена локальная эмпирическая имитация регионального биоклиматического тренда гидротермоэдафической системой биогеоценозов и выявлены закономерности переходов лесных сообществ в критические состояния. Описаны катенарные ландшафтно-экологические структуры, образующие региональные системы локализованной природной зональности, способные имитировать основные направления и масштабы геосистемных перестроек. Сам ландшафтно-экологический прогноз имеет экспериментальный характер. Он представлен как система операций с экологическими нишами изучаемых объектов. В расчетных моделях ход прогнозируемых процессов воспроизводится с помощью их эмпирической имитации пространственно распределенными параметрами базовых экологических ниш. Сформулирован основной принцип ландшафтно-экологического прогнозирования, соответствующий одному из положений общей экологии - закону конкурентного исключения Гаузе. Описание будущих состояний биогеоценотических систем проведено по их современной пространственной организации в соответствии с фундаментальными свойствами эргодичности природной среды. Отмечены определенные временные ограничения эмпирико-имитационного метода ландшафтно-экологического прогнозирования, и во избежание этих ограничений рекомендовано использовать более содержательную интерпретацию результатов прогнозных расчетов.
Представлены результаты численного исследования ламинарного течения жидкости и теплообмена в кольцевом зазоре между двумя цилиндрами при наличии ребра на одной из стенок. Изучен механизм интенсификации теплообмена между двумя цилиндрами, один из которых вращается. Интенсификация осуществлялась за счет установки одиночного ребра на внутреннем или внешнем цилиндре. Ребро было ориентировано по радиусу кольцевой системы и занимало по высоте половину зазора между цилиндрами. Постановка задачи двумерная. Число Рейнольдса изменялось в диапазоне от 100 до 1000. Рабочей средой служил воздух. Рассмотрены четыре варианта расположения ребра-интенсификатора. Отмечается кардинальное различие в структуре рециркуляционной области для разных вариантов расположения ребра. Максимальный теплообмен достигается на стенке стационарного цилиндра напротив места установки ребра на вращающемся цилиндре. Наблюдается его многократный рост по сравнению со случаем вращения гладких цилиндров.
А.А. Борискин, А.А. Васильев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gasdet@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: искровое зажигание, критическая энергия воспламенения смеси, ламинарное и турбулентное горение, нормальная скорость пламени, характерные неустойчивости горения, переход горения в детонацию
Страницы: 3-23
Многие аспекты воспламенения и распространения волн горения и детонации в горючих смесях, несмотря на многочисленные исследования, являются недостаточно изученными, что осложняет научно обоснованное управление такими процессами. В данной работе представлены новые данные о различных стадиях воспламенения и о распространении фронта пламени в плоском (двухмерном) канале постоянного сечения. Обсуждены экспериментально наблюдаемые основные неустойчивости пламени (проявляющиеся в существенной неодномерности и нестационарности фронта горения), явление срыва пламени (исчезновение свечения), эффект перехода пламени на самоподдерживающийся режим распространения. Обращено внимание на проблемы возникновения во фронте пламени новых очагов воспламенения смеси, в том числе микроочагов взрывного типа, способствующих последующему переходу горения в детонацию. Выявлен ряд новых особенностей в физике и динамике распространения пламени.
О.А. Микенина, А.Ф. Ревуженко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия revuzhenko@yandex.ru
Ключевые слова: Горное давление, тензор напряжений, девиатор, предельное состояние, критерий Кулона - Мора
Страницы: 3-14
Обобщенный девиатор тензора напряжений вводится как разность между тензором напряжений и единичным тензором, умноженным на среднее нормальное напряжение, которое в общем случае не сводится к октаэдрическому нормальному напряжению. Из условия того, что среднее нормальное напряжение обобщенного девиатора должно тождественно равняться нулю, получено функциональное уравнение относительно среднего нормального напряжения. Дано решение уравнения, которое зависит от одной функции двух переменных. Рассмотрен класс критериев предельного состояния, сформулированных относительно среднего нормального напряжения и второго инварианта обобщенного девиатора напряжений. Показано, что данному классу принадлежат критерии Мизеса - Шлейхера и Кулона - Мора. Рассмотрен ряд промежуточных случаев.
В самом конце плейстоцена в южной части о. Итуруп (Южные Курилы) произошло два крупномасштабных вулканических извержения, связанных с формированием кальдеры Львиная Пасть, в результате чего образовалась крупнейшая полузатопленная кальдера Курильской островной дуги (размер 7 × 9 км, площадь по бровке уступа ~ 50 км2, объем ~ 25 км3, в том числе подводной части - 12.26 км3). В ходе проведенных комплексных геологических и геохронологических исследований установлено, что формирование кальдеры было связано с двумя последовательными очень сильными эксплозивными извержениями (LP-I и LP-II), разделенными периодом покоя продолжительностью несколько сотен лет. Предполагается, что возраст первого извержения (LP-I) составляет ~ 13 500 кал. л. н. Возраст второго извержения (LP-II) установлен по серии радиоуглеродных дат и оценивается в ~ 12 300 кал. л. н. По своему типу извержения были плинианскими и сопровождались массовым выбросом кислой пирокластики, представленной отложениями пирокластических потоков и тефры. По содержанию кремнезема и сумме щелочей пемзы кальдерообразующих извержений отвечают низкощелочным дацитам и риодацитам (SiO2 63.4-69.95 мас. %, сумма щелочей 3.9-5.5 мас. %), реже встречаются андезитовые (SiO2 58.3 мас. %, сумма щелочей 3 мас. %) и риолитовые составы (SiO2 ~ 74 мас. %, сумма щелочей 5.6 мас. %). Суммарный объем изверженного материала двух событий предварительно оценен в 80-100 км3 (DRE 35-45 км³), при этом извержение LP-II было на 30-40 % мощнее LP-I. Предполагается, что извержения LP-I и LP-II, произошедшие с перерывом всего в несколько сотен лет, могли оказать влияние на природную среду в региональном и, возможно, глобальном масштабе.
Настоящий тематический выпуск журнала “Химия в интересах устойчивого развития” посвящен 55-летию Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН), который институт отметил в 2025 году. В предисловии описана история создания и становления ИХН СО РАН и представлены основные научные направления деятельности института.
Г.С. Ганченко1, М.С. Алексеев1, В.С. Шелистов1, Е.А. Демехин1,2 1Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Москва, Россия ganchenko.ru@gmail.com 2Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия edemekhi@gmail.com
Ключевые слова: суперконцентрация, электроосмос, прямое численное моделирование
Страницы: 3-12
Представлены результаты исследования поведения трехкомпонентного электролита в микроустройстве, использующем сферическую ионоселективную гранулу, за счет приложенного электрического поля и разности давлений. Один из компонентов электролита в приложениях соответствует заряженным частицам аналита, имеющим изначально малую концентрацию. Показано, что в следе гранулы концентрация аналита может быть увеличена, причем степень увеличения не зависит от исходной концентрации. Описан физический механизм этого явления и приведены значения параметров - разности потенциалов и давлений, характеристик компонентов электролита и гранулы, при которых такое увеличение достижимо
В.И. СТАРИКОВ
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия vstarikov@yandex.ru
Ключевые слова: водяной пар, самоуширение, самосдвиг, коэффициент уширения, коэффициент сдвига
Страницы: 185-191
Проведен сравнительный анализ экспериментальных значений параметров, определяющих уширение и сдвиг центров линий водяного пара собственным давлением. Проанализировано 3796 коэффициентов уширения γ и 2419 коэффициентов сдвига δ линий из диапазона 1000-14000 см-1. Найдено, что коэффициенты γ, измеренные для одних и тех же линий в различных работах, систематически отличаются, максимальное отличие достигает более 20%. Коэффициенты сдвига γ десятков подобных линий не согласованы даже по знаку. В рамках полуклассического метода с использованием модели точных траекторий проведен расчет коэффициентов γ и γ 17 колебательных полос и представлена выборка рассчитанных значений этих коэффициентов для 270 колебательно-вращательных переходов. Полученные результаты могут быть полезны при анализе спектра молекулы водяного пара в реальных условиях земной атмосферы.
В.А. Крюков1, С.П. Петров2, Т.В. Сумская2 1Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск valkryukov@mail.ru 2Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск, Россия petrov.s.p@mail.ru
Ключевые слова: Сибирь, База знаний, кооперация, корпоративный срез, межрегиональные связи, пространственное развитие, ИЭОПП СО РАН
Страницы: 3-28
Статья посвящена разработке раздела Базы знаний Института экономики и организации промышленного производства СО РАН, направленного на анализ корпоративного среза и кооперационных связей в экономиках регионов Сибири. В условиях усиливающейся сложности социально-экономических процессов отражение скрытых межрегиональных и межотраслевых взаимодействий становится критически важным. Авторы обосновывают необходимость перехода от традиционного анализа статистических «точек» к исследованию реальных и потенциальных связей между субъектами экономики, включая цепочки добавленной стоимости, логистические потоки и институциональные ограничения. Представлена методика формирования базы данных, содержащей качественные и количественные параметры корпоративного среза и кооперационных связей экономик регионов Сибири. Раскрыта структура базы, показаны ее функции и этапы реализации, включая разработку пользовательского интерфейса, сбор и систематизацию данных, тестирование и интеграцию в общую архитектуру Базы знаний. Отмечается потенциал применения разработанного инструмента не только в научных исследованиях, но и в практике проектного управления, пространственного планирования и межрегиональной кооперации. Проект опирается на принципы эволюционной экономики, междисциплинарный подход и традиции сибирской научной школы.
Р. Ю. БЕК, Л. И. СКВОРЦОВА, Т. П. АЛЕКСАНДРОВА, В. А. ТАРАСОВА, В. Н. КИРЮШОВ
Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128 (Россия)
Показано, что использование электрического поля высокого напряжения позволяет решить ряд проблем интенсификации процесса накопления осадка, экспрессности и чувствительности метода инверсионной вольтамперометрии. Значительное ускорение электроосаждения (на 2–3 порядка) объяснено электромиграционным массопереносом ионов металлов и главным образом эффектом экзальтации электромиграции, вызванным параллельными процессами восстановления на микроэлектроде водорода из молекул слабых кислот или воды. Ускоренное электроосаждение металлов в этом режиме не нарушает пропорциональности сигнала инверсионного растворения осажденного металла в зависимости от времени накопления и объемной концентрации анализируемых ионов. Использование экзальтационных явлений для ускорения массопереноса катионов в методе инверсионной вольтамперометрии открывает новые возможности повышения предела обнаружения металлов, улучшения селективности определения и снижения отрицательного влияния поверхностно-активных веществ на процесс электроосаждения.
"В. М. ДЕМБИЦКИЙ1, Г. А. ТОЛСТИКОВ2"
"1The Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem 91904 (Israel) E-mail: dvalery@cc.huji.ac.il 2Новосибирский институт органической химии Сибирского отделения РАН, Новосибирск 630090 (Россия)"
Представлены структуры более 100 природных хлорсодержащих алкалоидов, выделенных из микроорганизмов, морских организмов, наземных животных, грибов и растений. Приведены сведения об их биологической активности.
Л. К. АЛТУНИНА, В. А. КУВШИНОВ
"Институт химии нефти Сибирского отделения РАН, проспект Академический, 3, Томск 634021 (Россия) E-mail: alk@ipc.tsc.ru"
Перспективным направлением развития физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (МУН) является использование саморегулирующихся нефтевытесняющих систем. Доминирующая роль принадлежит технологиям, увеличивающим охват пласта заводнением. Большими возможностями обладают МУН, в которых тепловая энергия пласта используется для внутрипластовой генерации щелочных буферных систем, СО2, а также гелей, повышающих нефтевытеснение и охват пласта заводнением. Такие методы реализованы в технологиях Института химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН). Физико-химической основой технологий с применением щелочных буферных систем, СО2 и неорганических гелей являются процессы гидролиза, гидролитической поликонденсации и коагуляции в системе карбамид - соль алюминия - ПАВ - вода. Для получения термообратимых полимерных гелей используется фазовый переход раствор - гель в системе эфир целлюлозы с нижней критической температурой растворения - вода. Приведены результаты применения разработанных в ИХН СО РАН физико-химических МУН и технологий на месторождениях России. Технологии экономически эффективны и экологически безопасны. Срок окупаемости затрат 5-12 месяцев.
"О. В. АЛЕБАСТРОВ1, В. А. РАЛДУГИН1, И. Ю. БАГРЯНСКАЯ1 , Ю. В. ГАТИЛОВ1, М. М. ШАКИРОВ1, А. Т. КУЛЫЯСОВ2, С. M. АДЕКЕНОВ2, Г. А. ТОЛСТИКОВ1"
"1Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: raldugin@nioch.nsc.ru 2Институт фитохимии Министерства образования и науки Республики Казахстан, ул. Газалиева, 4, Караганда 470032 (Республика Казахстан)"
Исследовано хлорирование сесквитерпенового лактона ахиллина в растворе метанола при пониженной температуре. Установлено, что помимо известных образуется один новый продукт, который был выделен хроматографией. Cтроение молекулы выделенного продукта как 1,10,14-трихлорпроизводного ахиллина установлено методом рентгеноструктурного анализа.
"Ж. А. ВНУТСКИХ1, А. А. ФЕДОРОВ1, Ю. С. ЧЕКРЫШКИН1, З. Р. ИСМАГИЛОВ2, М. А. КЕРЖЕНЦЕВ2"
"1Институт технической химии Уральского отделения РАН, ул. Ленина, 13а, Пермь 614600 (Россия) E-mail: cheminst@mpm.ru 2Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)"
Изучена термоокислительная деструкция политетрафторэтилена в изотермических и неизотермических условиях. Отмечено, что процесс разложения полимера идет в несколько стадий. Определены энергия активации и удельные скорости процесса деструкции политетрафторэтилена.
Представлены результаты исследования
влияния магнитного поля и переменной
вязкости на вынужденное конвективное
двумерное стационарное ламинарное
движение жидкости, не подчиняющейся
закону Дарси, над пластиной с переменной
температурой, помещенной в пористую
среду, в условиях вдува (отсоса).
Вязкость жидкости обратно
пропорциональна температуре. Задача
решается численно в предположении
малости магнитного числа Рейнольдса.
Изучена зависимость профилей скорости и
температуры, коэффициентов трения и
теплообмена от указанных выше
параметров. Показано, что магнитное поле
увеличивает напряжение трения на стенке,
в то время как интенсивность теплообмена
снижается.
"Ж. А. ВНУТСКИХ1, А. А. ФЕДОРОВ1, Ю. С. ЧЕКРЫШКИН1, Е. А. ЖИЛКИНА1, З. Р. ИСМАГИЛОВ2, М. А. КЕРЖЕНЦЕВ2"
"1Институт технической химии Уральского отделения РАН, ул. Ленина, 13а, Пермь 614600 (Россия) E-mail: cheminst@mpm.ru 2Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)"
Изучено взаимодействие политетрафторэтилена с оксидами и гидроксидами магния и кальция в изотермических и неизотермических условиях. Найдены кинетические параметры реакций дегидратации гидроксидов магния и кальция. Сопоставлены кинетические параметры процессов деструкции полимера, дегидратации гидроксидов, образования фторидов и карбонатов щелочноземельных металлов.
Проведены расчетные и экспериментальные исследования характеристик обтекания при больших сверхзвуковых скоростях модельных конфигураций с плоским и конвергентным воздухозаборниками. Последние представляют собой схематизированные конфигурации гиперзвуковых летательных аппаратов в виде комбинации несущего корпуса с крылом и мотогондолой воздушно-реактивного двигателя, расположенной под нижней поверхностью корпуса. Обе конфигурации являются аэродинамически эквивалентными в том смысле, что имеют одинаковые или близкие геометрические параметры, определяющие аэродинамические свойства как воздухозаборников, так и конфигураций в целом. Сопоставлены особенности обтекания носовых частей рассматриваемых конфигураций в компоновке с воздухозаборниками, включая их расходные характеристики.
В аэродинамической трубе исследован отрыв ламинарного пограничного слоя за уступом поверхности пластины в потоке несжимаемого газа. Определены характеристики пульсаций, нарастание которых вызвано неустойчивостью отрывного течения. Установлено, что в спектре возмущений доминируют колебания двух видов: высокочастотные — волны неустойчивости слоя сдвига у границы зоны циркуляции, и низкочастотные — спектральный образ периодических вихрей, которые выносятся из области присоединения оторвавшегося слоя. В нескольких режимах измерений с вариацией высоты уступа и скорости потока получены данные, указывающие, что сход упорядоченных вихрей не является результатом усиления возмущений оторвавшегося пограничного слоя, а определяется глобальными свойствами течения.
Л. И. Мальцев, Л. Г. Гузевский, В. М. Кулик, А. Г. Малюга, Б. Г. Новиков, Б. Н. Семенов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 319-337
Представлен краткий обзор основных результатов, полученных за последние 20 лет в Институте теплофизики СО РАН в исследовании методов снижения гидродинамического сопротивления, инициированных и поддержанных в 60-х годах М. А. Лаврентьевым. Изучаемые методы: создание искусственных каверн около обтекаемого тела, ввод газовых микропузырьков и полимерных высокомолекулярных добавок в пристенное течение, придание податливости обтекаемой границе. В связи с изменением картины турбулентного обтекания рассмотрено также изменение следности.
Предложен интегральный метод расчета несжимаемого турбулентного пограничного слоя с отрицательным продольным градиентом давления без учета теплообмена. Основу расчета составляет интегральный метод Кармана, преобразованный к решению поставленной задачи. Введение коэффициента ускорения потока в преобразование интегрального уравнения импульсов позволило получить решение по определению сопротивления трения турбулентного пограничного слоя с учетом эффекта реламинаризации. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с данными экспериментальных исследований.
Работа посвящена экспериментальному исследованию восприимчивости трехмерного пограничного слоя на модели скользящего крыла к акустическим волнам в присутствии локализованных микроскопических неровностей поверхности. Исследования проведены в условиях контролируемых возмущений. Свойства возмущений, наблюдаемых в пограничном слое вниз по потоку от неровности, подробно изучены с помощью термоанемометра. С использованием процедуры разделения сигналов, в том числе их разложения на нормальные моды частотно-волнового спектра, возмущения, соответствующие волнам неустойчивости, отделены от сигналов, обусловленных самой акустической волной и возбуждаемой ей вибрацией. В отличие от предыдущих экспериментов показано, что акустические волны действительно преобразуются на неровностях поверхности в волны неустойчивости поперечного течения. С помощью экстраполяции полученных данных на положение неровности поверхности определены начальная амплитуда и фаза возбуждаемой нормальной моды неустойчивости и получена оценка комплексного коэффициента акустической восприимчивости течения.
Широкие функциональные возможности двухкомпонентных кристаллооптических линз из одноосных кристаллов исландского шпата обусловливают целесообразность их применения в лазерной поляризационной интерферометрии, оптическом приборостроении, метрологии и т. д. Анализируется использование этих элементов для синтеза сложных когерентных полей и разработки ряда лазерных измерительных устройств, в том числе и интерферометрических. На основе кристаллооптических линз сконструированы интерферометры сдвига, предназначенные для измерения малых угловых и линейных перемещений. Приведен обзор результатов, полученных за последние 10 лет при исследовании интерференционно - поляризационных свойств кристаллооптических линз в лазерном излучении.
И. Н. МАЛИКОВА, С. И. КОВАЛЕВ, Ф. В. СУХОРУКОВ, В. Д. СТРАХОВЕНКО, А. С. СТЕПИН
"Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, 630090 Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3"
Страницы: 9-21
В статье излагается методический подход, используемый в Аналитическом центре ОИГГМ СО РАН для ретроспективной оценки радиоактивных выпадений. Методика основана на опробовании почв представительных (информативных) ландшафтов. Такими ландшафтами являются автоморфные элементарные ландшафты вершин сопок, водораздельных поверхностей, пологих склонов, где первичные выпадения радионуклидов имеют максимальную сохранность. Проводится сравнение эффективности данного подхода и опробования по регулярной сети. Показаны преимущества опробования информативных ландшафтов для ретроспективной оценки радиоактивных выпадений по сравнению с опробованием по регулярной сети.
"Ф. А. КУЗНЕЦОВ1, М. Ф. РЕЗНИЧЕНКО1, Е. Б. ПРЕОБРАЖЕНСКИЙ2, С. А. ХАРИТОНОВ2"
"1Институт неорганической химии Сибирскогo отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: fk@che.nsk.su 2Новосибирский государственный технический университет, проспект К. Маркса, 20, Новосибирск 630092 (Россия)"
Страницы: 837-844
Представлен структурный анализ энергопотребления по отраслям промышленности и отдельным типам потребителей. Исходя из прогноза развития энергетических мощностей России и мировых тенденций развития силовой электроники показано, что реализация энергосберегающих технологий с использованием средств силовой электроники позволяет получить значительную экономию электроэнергии и снизить ее дефицит. С учетом структуры потребителей по отраслям и специфики необходимых средств силовой электроники оценена предельная емкость рынка России в денежном выражении как по устройствам и системам силовой электроники, так и по применяемым в них полупроводниковым приборам.
Описаны результаты экспериментальных исследований обтекания дозвуковым потоком модели прямого крыла, на поверхности которой существуют локальный отрывной пузырь вблизи передней кромки и, кроме того, отрыв турбулентного пограничного слоя ниже по потоку в задней части крыла. С помощью визуализации зафиксирована трехмерная вихревая структура течения. Путем термоанемометрических измерений получены количественные данные о распределении средней скорости потока над крылом, а также об амплитуде и частотном составе пульсаций.
С. С. Минаев, Л. Каган*, Г. Сивашинский*
"Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, minaev@ns.kinetics.nsc.ru *School of Mathematical Sciences, Tel Aviv University, Ramat Aviv, Tel Aviv 69978, Israel"
Дрейфующие, локализованные в пространстве очаги горения или шарики пламени были недавно обнаружены при численном моделировании горения околопредельных предварительно перемешанных смесей газов с низким значением числа Льюиса. В данной работе прямолинейно движущийся очаг пламени рассматривается как бифуркация стационарного сферического очага горения.
Исследована индукция синтеза альгинатлиаз, хитиназ и нейраминидаз культурами светящихся бактерий Коллекции ИБ СО (Институт биофизики СО РАН, г. Красноярск). Впервые показано наличие нейраминидазной активности у светящихся бактерий вида V. harveyi. Низкие значения сиалидазной (нейраминидазной) активности указывают на низкий уровень патогенности исследованных культур, но не исключают возможной роли нейраминидаз в заселении светящимися бактериями различных органов морских животных. Показано, что альгинатлиазной активностью обладает 25 % исследованных культур V. harveyi Коллекции ИБСО, причем 85 % культур, синтезирующих альгинатлиазы, - изоляты из желудочно-кишечного тракта морских животных и лишь 15 % выделены из морской воды. Хитиназная активность обнаружена у 28,5 % исследованных культур P. leiognathi и 18,2 % - V. harveyi. Уровень активности хитиназ исследованных культур соответствует уровню хитиназной активности микроорганизмов в естественных условиях и составляет от 0,02 до 2,4 ед. В работе исследована целлюлолитическая активность 65 культур светящихся бактерий четырех видов Коллекции ИБСО, принадлежащих к разным экологическим группам. Показано существование различий между светящимися бактериями родов Vibrio и Photobacterium в активности целлюлаз и в относительном количестве культур с целлюлазной активностью. Выявлена различная степень ферментативной адаптации свободноживущих и ассоциированных светящихся бактерий.
Изложена история возникновения и развития механохимии в Сибири. Выделены три основных этапа: 1) первые работы по механохимии (Томский период, 1950-1951 гг.); 2) механохимия в Сибирском отделении АН СССР (1961-1990 гг.); 3) послеперестроечный период (1990-2001 гг.).
Представлены результаты экспериментальных исследований распределения концентрации электронов в полости катода и столбе разряда, потенциала плазмы на оси столба, температуры электронов в столбе, топограммы эквипотенциальных поверхностей и линий равных температур электронов. Анализ полученных характеристик позволил установить причины локализации наиболее нагретой зоны катода внутри полости и зависимости положения максимума температуры от тока и расхода плазмообразующего газа, механизм самоподдержания области максимального падения потенциала внутри полости катода, где вводится основная мощность в плазму разряда; выявить роль плазмообразующего газа и его расхода в формировании процессов, протекающих в сильноточном дуговом разряде с полым катодом, и причины высокой пространственной стабильности столба плазмы в межэлектродном пространстве и ориентации его по оси катода.
Теоретически и экспериментально
исследованы гидродинамические нагрузки,
действующие на горизонтально
расположенные цилиндры с поперечным
сечением в виде ромба и квадрата,
совершающие гармонические колебания в
линейно стратифицированной жидкости.
Аналитическое решение получено с помощью
соотношений аффинного подобия.
Экспериментальная оценка коэффициентов
гидродинамических сил проведена на
основе записей затухающих колебаний
цилиндров с помощью преобразования Фурье
в частотно-временной области. Показано,
что для контуров в виде многоугольников
при совпадении углов наклона сторон с
углом наклона вектора групповой скорости
внутренних волн имеет место резкое
изменение гидродинамических нагрузок.
Н. Б. БАДМАЕВ, А. В. КОРСУНОВ, М. А. КУЛИКОВ, Н. К. БАДМАЕВА
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН 670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6
Страницы: 263-266
Проведена количественная оценка связей в системах почва-климат на регионально-экологическом и почва-среда - на топоэкологическом уровнях. Установлены экологические ниши формирования и функционирования почв криоаридных ландшафтов Забайкалья.
В. П. Пацков
Научно-технический центр угольных энерготехнологий НАН и Министерства топлива и энергетики Украины, 04070 Киев, Украина; СЕТС@i.kiev.ua
Страницы: 11-20
Рассмотрены математическая модель, алгоритм и программа расчета нестационарных режимов процесса воздушной газификации высокозольного каменного угля под давлением в зоне кипящего слоя реактора-газогенератора пилотной демонстрационной установки с циркулирующим кипящим слоем. Проанализировано влияние режимных параметров на протекание процесса. Отмечена возможность возникновения "горячих пятен" (кратковременных локальных разогревов) в различных точках слоя, максимальная температура в которых может быть близка или даже превышать точку шлакования топлива. Проанализированы возможные механизмы возникновения "горячих пятен".
Представлены результаты численного исследования влияния интенсивности вдува водорода через пористую поверхность при его горении в пограничном слое. Для моделирования турбулентных характеристик течения использовалась k-ε-модель турбулентности c модификацией Чена для малых чисел Рейнольдса. При описании процесса химического реагирования применялась диффузионная модель (бесконечно большая скорость горения), но с учетом отличия коэффициентов диффузии различных веществ. Сопоставление случаев вдува с горением и без него показывает, что наличие фронта тепловыделения затягивает ламинарно-турбулентный переход и существенно деформирует профили плотности газовой смеси и ее вязкости. С увеличением скорости вдува фронт пламени смещается от пористой поверхности к внешней границе пограничного слоя. Проведен анализ вклада собственно вдува и горения в снижение поверхностного трения. Ключевые слова: пограничный слой, горение, пористый вдув, тепло- и массоперенос, трение.
Исследованы точные решения уравнений
Эйлера, описывающие движение идеальной
несжимаемой жидкости с квадратичным
давлением. Решения описываются явными
формулами и допускают наглядную
физическую интерпретацию. Изучена
динамика шарового объема жидкости при
различных специальных начальных полях
скоростей. Показано, что при
соответствующих начальных условиях
шаровой объем может эволюционировать в
тороподобное тело, изменяя связность
области, занятой жидкостью.
Анализируются предельные по условиям
нагрева кинематические характеристики
композитных проводящих тел, ускоряемых
давлением нестационарного магнитного
поля. Ускоряемый лист состоит из двух
слоев: слоя композитного материала,
представляющего собой смесь двух
материалов с различными
электротермическими свойствами, и слоя
однородного материала. Изменение
электротермических свойств композитного
слоя в зависимости от координаты
достигается изменением объемной
концентрации компонентов. Для случая
экспоненциально нарастающего магнитного
поля получено аналитическое решение
задачи определения оптимальных
распределений объемных концентраций
компонентов в композитном слое, при
которых происходит максимальное
увеличение предельной скорости листа. На
основе численного моделирования
показано, что вычисленное по
аналитическим соотношениям распределение
объемной концентрации близко к
оптимальному и при формах импульса
ускоряющего магнитного поля, отличных от
экспоненциальной. Аналитически и
численно показана возможность
существенного увеличения предельной
скорости композитных листов по сравнению
с предельной скоростью листов из
однородных материалов, образующих
композит.
На основе математической модели искрового зажигания газа численно исследуется влияние термического расширения на минимальную энергию искрового зажигания газа. Показано, что теплодиффузионная модель искрового зажигания газа занижает значение минимальной энергии искры в два и более раз. Исследована зависимость минимальной энергии искры при зажигании от числа Дамкеллера, характеризующего отношение скорости распространения фронта пламени к скорости звука в газе. Ключевые слова: горючий газ, искра, термическое расширение, минимальная энергия зажигания.
Исследованы конкременты больных Донецкого региона и Прикарпатья. Минеральный состав камней определен с помощью рентгеновского и ИК-спектроскопического методов. Полуколичественное определение содержания химических микроэлементов в уролитах осуществлено рентгеноспектральным микрозондовым методом на растровом электронном микроскопе-анализаторе DS-130 °C (Akashi, Япония) и микроанализаторе Camebax (Франция). Полученные результаты свидетельствуют о том, что основными носителями тяжелых металлов в камнях являются оксалаты, фосфаты и аморфное органическое вещество. Распределение микроэлементов между составляющими камней носит сложный характер. Главными носителями меди, цинка и марганца являются оксалаты, однако при определенных условиях они могут входить в состав фосфатов. Для свинца и железа характерно изоморфное вхождение в фосфаты (апатит). В меньшей степени они связаны с оксалатами. Ртуть, а также частично свинец, цинк, железо и марганец могут, вероятно, формировать микрозерна в виде самостоятельных фаз - каломели, церуссита, гопеита, гумбольдтина и карбоната марганца. Частично все тяжелые металлы могут содержаться в рассеянном состоянии в аморфном органическом веществе.
На основе результатов численного
моделирования неравновесного течения
воздуха в ударном слое вблизи аппаратов,
совершающих полет в атмосфере, и данных
летного и трубного экспериментов по
измерению ионизационных и излучательных
характеристик ударного слоя проведена
верификация моделей колебательно-
диссоциационного взаимодействия.
В статье рассматривается соотношение понятий лесных экосистем и единиц лесной типологии. Предлагаются принципы их классификации, приводятся примеры классификации экотопов, лесообразовательных процессов, типов леса, показывается количественное разнообразие лесных экосистем на Сихотэ-Алине (Приморский край) и основные формы их динамики.
В. Л. Корниенко
"Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049 (Россия),E-mail: kvl@iссt.ru"
Страницы: 391-400
Рассмотрены наиболее актуальные и перспективные направления исследований в области непрямого окисления органических веществ пероксидом водорода, электрохимически генерированным in situ из кислорода в водных растворах электролитов с различным рН: 1) применение газо-диффузионных гидрофобизированных электродов для интенсификации электровосстановления кислорода; 2) возможность одновременного производства электроэнергии и электросинтеза ценных продуктов - гибридные системы топливный элемент - электролизер; 3) получение одного и того же продукта на аноде и катоде; 4) электролиз в ячейках с катионообменной мембраной и без мембраны; 5) увеличение селективности непрямого электросинтеза; 6) обеззараживание сточных вод.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
