Найдена методам оценок, а также с помощью замены скорости реакции модельной функцией температуры и проанализирована зависимость скорости горения для любых чисел Le. Сравнение с известными результатами и численным счетом удовлетворительно.
Установлено, что нормальная скорость распространения пламени в смесях углеводородов с хлором на порядок ниже, чем в аналогичных смесях с кислородом, а критические диаметры гашения пламен значительно больше.
Предложена формулировка задачи, учитывающая тепловыделение реакции разложения топлива в процессе нагрева и отличие кинетики термического разложения от кинетики реакции при горении. Распространение волны горения рассмотрено в рамках феноменологической теории нестационарного горения с учетом изменения температуры поверхности конденсированной фазы топлива. Исследование процессов проведено численным счетом задачи на примере зажигания нитроцеллюлозного топлива потоком горячего газа.
Исследовано воздействие поперечной к потоку стоячей звуковой волны на турбулентное пламя однородной бензино-воздушной смеси за V-образным стабилизатором. С помощью стробоскопического фотографирования и измерения скорости тепловыделения (по излучению радикалов СН) обнаружено, что при звуковом воздействии на начальном участке пламени образуются крупные вихри. Увеличение скорости горения в вихрях, следующих друг за другом через равные интервалы времени, приводит к периодическим колебаниям скорости тепловыделения и повышению ее средней величины.
Исследована устойчивость стационарных режимов горения пороха при действии постоянного светового потока в рамках феноменологической модели Зельдовича – Новожилова. Показано, что область устойчивого горения пороха расширяется с увеличением светового потока либо с уменьшением прозрачности вещества конденсированной фазы пороха.
В работе изучалось влияние ингибитора C2F4Br2 на интенсивность излучения радикалов CH* и С*2, их эффективные температуры и концентрацию положительных ионов в пропан-бутан-воздушных пламенах, горящих при атмосферном и пониженном давлении. Исходя из полученных результатов сделано предположение, что С*2 и первичные ионы образуются в разветвленных по атомарному водороду реакциях горения. Предложена реакция образования первичного иона.
Горно-обогатительный комплекс — это несколько действующих рудников с многочисленными техно-логическими процессами, складами расходных материалов и конечной продукции. Современные методы стохастической оптимизации дают исключительно локальные оптимальные решения, т. е. не рассматривают горно-обогатительный комплекс в целом. Предложен расширенный итерационный метод разработки, учитывающий риски долгосрочных производственных планов работы предприятий, добывающих различные типы полезных ископаемых и включающих систему технологических процессов рудоподготовки. В методе использован прием “имитации отжига” на основе минимизации отклонений потоков обогащенной руды и породы от производственных целей. Предложенный метод опробован на месторождении медной руды Escondida Norte в Чили, где сульфидные, окисленные, смешанные руды и породу получают в действующих технологических циклах измельчения, биои кислотного выщелачивания. Стохастическое планирование обеспечивает менее 5 % отклонения от проектных показателей процессов измельчения и выхода пустой породы, что позволяет исключить косвенные затраты на простаивающие производственные мощности. В то же время план, разработанный по традиционной методике, дает около 20 % отклонения от производственных заданий.
W. YONGCUI1,2, J. DEMING1, T. OSHIDA3, Z. QUANLAI1 1Institute of Applied Ecology Chinese Academy of Sciences, 110016, Chinа, Shenyang jiangdm.iae@gmail.com 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, 100039, Chinа, Beijing 3Azabu University, 252-5201, Japan, Sagamihara
Ключевые слова: soil seed bank, disturbance, geographic factor, vegetation, seed size
Страницы: 689-694
Soil seed bank is an important component of ecosystem resilience and represents a stock of regeneration potential in many plant assemblages. Soil seed banks can be used to predict the composition of new plant recruitment. Species overcome periods of unfavorable weather conditions by building up a large seed bank. With this strategy, the species diversity is preserved and information on their dynamics and structure is retained. The research on soil seed bank has received wide interest because of its important role in plantation renovation and restoration, biological diversity preservation, vegetation succession and diffusion processes and other aspects. This paper reviews the relationship between soil seed bank and disturbance, geographic factor, vegetation and seed size and is aimed at providing some useful reference for future research.
Рассмотрено поверхностное горение частиц, нагреваемых внутренними источниками тепла при произвольных зависимостях коэффициентов переноса от температуры. Найдены распределения концентраций и потоки окислителя и окисла вблизи поверхности частицы. Получены уравнения для определения зависимости радиуса частицы и температуры от времени. Полученные формулы использованы при анализе горения частиц углерода с радиусами 5 и 2 мкм в поле электромагнитного излучения с интенсивностью 2 · 108 Вт/м2.
Теоретически проанализировано изменение стационарной скорости горения смесевого топлива, подвергнутого растяжению. Показано, что скорость горения с поверхности, параллельной направлению растяжения, возрастает по линейному закону с удлинением образца топлива.
Выявлены условия осуществления поверхностного и послойного режима горения в водороде образцов из высокодисперсных порошков переходных металлов IVA подгруппы. Установлено, что предварительная термообработка (дегидрирование) образца приводит к смене режимов фильтрационного горения от поверхностного к послойному, а также к росту скорости горения, обусловленному увеличением проницаемости образца.
На основе метода, использующего усреднение системы моментных уравнений по сечению канала, получено выражение для диффузионного потока газовой смеси при наличии градиентов концентрации, давления и температуры, справедливое в области малых чисел Кнудсена. Анализируется зависимость постоянной бародиффузии от разницы масс, поперечников рассеяния и коэффициентов отражения молекул на стенке.
Исследуется развитие длинных волн в плоском течении Пуазейля. Показано, что изменение амплитуды волны определяется критическим слоем и вязкими областями вблизи стенок канала. Получены уравнения, описывающие динамику амплитуды волны и завихренности в критическом слое. Отмечается аналогия невязкой задачи с теорией взаимодействия «волна – частица» в бесстолкновительной плазме. На этой основе рассмотрено развитие волны в идеальной системе. Нелинейная стадия неустойчивости при конечных числах Рейнольдса описывается в приближении квазистационарного критического слоя.
Численно изучается влияние поперечного вдува на стационарное течение вязкой несжимаемой жидкости между двумя бесконечными коаксиальными дисками, один из которых вращается, а другой неподвижен. Жидкость вдувается сквозь неподвижный диск. В предположении Кармана об автомодельности течения отыскание компонент скорости сводится к решению краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Решения задачи зависят от двух параметров: числа Рейнольдса Re и безразмерной скорости вдува U.
Проведено экспериментальное исследование работы двухступенчатого ускорителя с анодным слоем (УАС), схема электропитания которого содержит один источник, а между анодом и катодом 1-й ступени включен RC-делитель. Дана приближенная аналитическая оценка и экспериментальное определение параметров RC-делителя для данной геометрии ускорителя [3], при которых осуществляется режим эффективного ускорения. Показано, что при найденных значениях R и C КПД и вольт-амперные характеристики двухступенчатого УАС с одним источником электропитания практически не отличаются от этих же параметров двухступенчатого УАС с двумя источниками.
Исследуется модель несамостоятельного газового разряда, учитывающая влияние магнитного поля тока разряда на пространственное распределение электронов пучка. В параксиальном приближении для движения электронов пучка система уравнений, описывающих динамику разряда, решается численно, а в стационарном случае аналитически. Изучается возможность пространственной стабилизации разряда внешним продольным магнитным полем.
Найдено точное решение квазилинейного уравнения теплопроводности, учитывающего объемное поглощение тепла, удельная мощность которого является степенной функцией температуры и явно зависит от времени по экспоненциальному закону. Это решение описывает эволюцию одиночного теплового импульса в режиме стабильной локализации, когда размер области тепловых возмущений не изменяется со временем.
Рассмотрены задачи об устойчивости струй идеальной жидкости в поле силы тяжести, в результате действия которой границы струи становятся непараллельными. Для учета непараллельности течения предложен асимптотический метод, позволяющий определить развитие поверхностных возмущений вдоль струи. Показано, что распространяющиеся вдоль поверхности струи возмущения возрастают по мере удаления от среза сопла. Для плоской струи увеличение поверхностных возмущений связано с влиянием внешней среды.
Исследуются осесимметричные и плоские формы равновесия вращающейся жидкости, находящейся между параллельными пластинками, при этом определяются оценки сверху запаса устойчивости.
Показано, что при распространении ударной волны по легкому газу с малой примесью тяжелого газа возможен процесс «неравновесного» колебательного возбуждения молекул тяжелого газа, при котором колебательная температура может возрасти до значений, превышающих температуру газа за фронтом ударной волны в отличие от равновесного случая. Приводится пример расчета колебательной энергии в ударной волне в смеси гелия с гексафторидом урана. Обсуждается возможность экспериментального наблюдения рассматриваемого эффекта.
В предположении, что число Россби мало, а число Рейнольдса R, построенное по угловой скорости вращения канала, произвольно, получено решение задачи об установившемся стабилизированном течении несжимаемой вязкой жидкости через цилиндрический канал с круглым поперечным сечением, который равномерно вращается относительно оси, перпендикулярной оси канала. Проанализирована структура течения в канале, включая вторичное течение, и зависимость коэффициента гидравлического сопротивления канала от числа Рейнольдса R. Результаты анализа обобщены на случай вращающегося не радиального канала.
Экспериментально исследовано влияние ускорения на пределы распространения пламен в гомогенных смесях водорода, метана, пропана и аммиака с воздухом. Найдены предельные перегрузки, при которых распространение пламени становится невозможным. Показано, что тепловая модель гашения пламени, учитывающая свободноконвективный теплообмен зоны пламени хорошо подтверждается экспериментально.
Представительное опробование алмазоносного базального горизонта карнийского яруса верхнего триаса в пределах северо-восточной окраины Сибирской платформы привело к выявлению широкой серии индикаторных минералов, прежде всего гранатов, составы которых типичны для включений в алмазах данного региона. Особый интерес представляют гранаты вероятного эклогитового парагенезиса, содержащие аномально повышенную примесь MnO (0.5—3.2 мас. %), ранее отмеченную более чем для 20 % гранатов, включенных в алмазы северных четвертичных россыпей и рекомендованных в качестве нового минералогического критерия алмазоносности. Выявлены также субкальциевые Cr-пиропы дунит-гарцбургитового парагенезиса в переменных количествах в семи разных пробах (от 0.7 до 3.9 отн. %), представленные в общей выборке из 973 зерен пиропов лерцолитового и вебстеритового парагенезисов. Три зерна таких пиропов содержат 11.9, 12.6 и 16.0 мас. % Cr
2O
3, что соответствует содержанию 30—34 % кноррингитового (MgCr) компонента и впервые отмечено для изучаемого региона. Хромшпинелиды представляют собой смесь кимберлитов с составами, свойственными щелочно-ультраосновным породам региона. Зафиксировано также устойчивое присутствие в пробах пикроильменитов с переменной примесью Cr
2O
3. Поскольку Mg-Fe-Ca-гранаты с Mg# < 35 могут частично относиться к метаморфическим породам Анабарского щита, дополнительно учитывалась повышенная примесь Na
2O (> 0.09 мас. %). Неравномерное содержание индикаторных минералов в разных пробах и широкие вариации состава гранатов могут быть обусловлены множественным характером коренных источников алмазов. Необходимо продолжение систематического опробования карнийских россыпей с особым вниманием к оценке состава гранатов вероятного эклогитового парагенезиса с повышенным содержанием TiO
2, MnO, CaO и Na
2O, а также поискам перовскита и рутила, содержащего Nb, которые наряду с цирконами представляют интерес для определения изотопного U-Pb возраста возможных коренных источников алмазов — кимберлитов.
В диапазоне температур 296–520 К и давлений 0,04–0,86 МПа с применением метода бомбы постоянного объема определены нормальные скорости распространения пламени ацетоно-воздушной смеси стехиометрической концентрации. Использован метод оптимизации теоретических зависимостей по экспериментальным данным.
Проведено экспериментальное исследование взаимодействия процесса горения газов (заранее перемешанных и неперемешанных, ламинарного и турбулентного) с искусственно создаваемыми акустическими колебаниями в модельной камере с применением нескольких методов оценки усилительных свойств пламени. Получены частотные характеристики при акустическом воздействии. Из экспериментальных данных и анализа следует, что пламя является широкополостным усилителем волн давления и наиболее вероятным механизмом усиления – механизм, связанный с воздействием колебаний на скорость химического реагирования компонентов.
Приведены результаты экспериментального и теоретического исследования процесса горения бора в хлоре. Показано, что скорость горения частиц бора размером d0 > 20 · 10–6 м лимитируется диффузией окислителя. В расчетной модели учитывается образование не только высшего, но и низших хлоридов бора. Результаты вычислений хорошо согласуются с экспериментом.
Изучена агломерация частиц алюминия в условиях нестационарного нагрева. Установлено влияние размера частиц, толщины окисной пленки, условий окисления в процессе нагрева и интенсивности теплового потока на кинетику процесса. Проведено измерение температуры взаимодействующих частиц на различных стадиях агломерации.
Предложено преобразование уравнений гидродинамики идеальной несжимаемой жидкости, которое представляется удобным при численном решении задач с неизвестной границей. За независимые переменные приняты две переменные Эйлера и один из «потенциалов Клебша». Дана вариационная формулировка задачи о течении со свободной поверхностью.
Получено уравнение, описывающее эволюцию слабо нелинейных волн в активных средах для случая поверхностных волн на вертикальной пленке жидкости при малых числах Рейнольдса, методом разложения по безразмерной амплитуде волн. Такое уравнение является, видимо, простейшим, учитывающим одновременно эффекты нелинейности, подкачки энергии, дисперсии и диссипации. Рассмотрены уединенные волны типа солитонов в стационарном случае и показано влияние дисперсионного и диссипационного членов на их форму. Показана возможность образования солитона без осцилляций.
А.М. Красюк1, А.В. Кириллов1, В.Ф. Ермолаев2,3 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск krasuk@cn.ru 2Новосибирский технологический институт, Новосибирск evf@cn.ru 3Московский государственный университет дизайна и технологии
Ключевые слова: образовательные стандарты, знания, учебные дисциплины, мониторинг качества обучения
Страницы: 59-64 Подраздел: Раздел IV ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И ИНТЕРНЕТ-СРЕДА СОВРЕМЕННОГО ВУЗА
В данной статье рассматриваются проблемы технического образования в России, связанные со снижением в образовательных стандартах количества аудиторной нагрузки на изучение фундаментальных дисциплин, являющихся базой для становления высококвалифицированного специалиста (высшая математика, теоретическая механика, сопротивление материалов, теория машин и механизмов). Высокие темпы развития научно-технического прогресса предъявляют повышенные требования к подготовке специалистов с высшим образованием. Однако мониторинг качества обучения указывает на снижение уровня знаний студентов. Проведен анализ тенденций, к которым ведет снижение уровня аудиторной нагрузки в образовательных стандартах для специальностей машиностроительного профиля.
Предлагается постановка задачи о смешанной конвекции для устойчивой и нейтральной стратификации среды. В рамках этой постановки дан качественный анализ влияния свободной конвекции, вдува и завихренности внешнего течения на отрыв пограничного слоя. Показано, что при убывании температуры подстилающей поверхности может иметь место отрыв пограничного слоя. Аналитически и численно решена задача о ламинарном и турбулентном течении над поверхностью с постоянной и экспоненциально убывающей температурой. Показано, что в последнем случае напряжение трения сильно уменьшается, что свидетельствует о возможности отрыва. Установлены пределы применимости приближения Буссинеска и показано, что в рассмотренном случае свободная конвекция мало влияет на величину теплового потока к обтекаемой поверхности.
Приводится описание опытов, позволяющих наблюдать эффект подавления турбулентности концентрированной завихренностью в стационарных условиях. Обсуждается качественный механизм явления, предложены простейшие модели турбулентных напряжений и переноса примеси в ядрах линейных и кольцевых вихрей.
Предложена двухслойная модель и получены зависимости для расчета теплообмена от стенки канала с пористым слоем при фильтрации в нем жидкости. Проведены экспериментальные исследования теплоотдачи в условиях, соответствующих расчетной модели. Наблюдается удовлетворительное соответствие экспериментальных данных расчетным.
В условиях вертикальной установки со свободным оттоком продуктов сгорания исследованы зависимости скорости распространения пламени в аэровзвесях частиц магния от размера и массовой концентрации частиц. Найденные зависимости качественно хорошо согласуются с результатами расчета по модели распространения пламени, учитывающей излучение конденсированных окисных частиц в зоне продуктов сгорания.
В области спектра 0,63 – 8 мкм рассчитаны полидисперсные коэффициенты рассеяния и поглощения, степени вытянутости индикатрисы рассеяния назад, а также излучательная способность и доля рассеянного излучения пламени для трех распределений капель Аl23 по размерам, измеренных на расстоянии 15, 45 и 74 мм от поверхности смесевого алюминизированного топлива с 15% Аl, горящего с торца при давлении 40 атм в среде азота.
Изучены резонансные характеристики откликов скорости горения баллиститных порохов с добавками окиси свинца и сажи на гармонические возмущения внешнего светового потока. Обсуждены возможности использования данных по резонансам скорости горения для определения параметров, характеризующих устойчивость стационарного горения пороха. Проанализированы возможности количественного согласования экспериментальных данных с теорией.
Проведено исследование горения полимеров в окислительной атмосфере при перегрузках до 150 g. Показано, что при достаточно больших перегрузках наступает срыв горения. На пределе горения скорость распространения пламени скачком падает до нуля. Критические значения перегрузок возрастают с увеличением содержания кислорода в составе атмосферы и практически не зависят от диаметра образца.
Исследована зависимость остаточных свойств меди и внутренне окисленного медного сплава от параметров нагружения. Показано, что упрочнение исследуемых материалов определяется величиной амплитуды давления плоской ударной волны. Недеформируемые частицы упрочняющей фазы приводят к уширению фронта при прохождении ударной волны по сплаву. Установлен низкотемпературный возврат свойств внутренне окисленного сплава после плоского ударного нагружения.
Исследовано влияние эффективной прозрачности пороха на устойчивость стационарных режимов к малым возмущениям температурного профиля и скорости горения. Установлены качественные отличия поведения отклика скорости горения при действии потока излучения на пороха с различной прозрачностью.
Проведено теоретическое исследование равновесной скорости звука в парожидкостной смеси, содержащей плотноупакованный слой шаровых частиц. В термодинамические соотношения включено описание нестационарного теплообмена между смесью и частицами в полуволне сжатия. Теоретическая модель позволяет объяснить наблюдаемое в опытах значительное снижение равновесной скорости от ее адиабатного значения при увеличении паросодержания смеси. Результаты расчетов согласуются с опытными данными, полученными на вертикальном канале при фильтрации парожидкостной смеси в плотноупакованном слое сферических частиц из боросиликатного стекла и из стали.
А.М. Гришин, А.С. Якимов
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск fire@mail.tsu.ru
Ключевые слова: древесина, теплопроводность, пиролиз, зажигание, горение
Страницы: 473-486
Предложена постановка и численное решение задачи о зажигании стенки из дерева в результате действия очага пожара на основе математической модели пористой реагирующей среды. Получено, что зажигание исходного реагента определяется процессами сушки, пиролиза (реакциями разложения и синтеза) сухой древесины, реакцией окисления оксида углерода, а также теплофизическими свойствами древесины.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
