А.М. Коврижных, В.Д. Барышников, А.П. Хмелинин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия v-baryshnikov@yandex.ru
Ключевые слова: Ползучесть горных пород, длительная прочность, предельная удельная работа диссипации, внутреннее трение, дилатансия, время разрушения, ассоциированный и неассоциированный законы течения
Страницы: 3-14
Для металлов, грунтов и горных пород рассматривается неассоциированная с пирамидой Треска - Кулона модель ползучести, определяющие соотношения которой содержат углы внутреннего трения и дилатансии. Предложена методика нахождения углов внутреннего трения и дилатансии по экспериментально полученным кривым ползучести на цилиндрических образцах в условиях сжатия с боковым давлением. При определении времени разрушения для различных скоростей необратимых деформаций и при разных уровнях начальных напряжений используются деформационный и энергетический критерии, которые могут применяться как к однородным, так и неоднородным напряженным состояниям при длительном действии нагрузок.
Э.Г. Коломыц
Пущинский научный центр биологических исследований РАН, Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Пущино, Россия egk2000@mail.ru
Ключевые слова: кибернетическая модель природного комплекса, структурные уровни геосистем, траектория изменения состояний геопространств, экологические ниши, устойчивость геосистем и меры ее расчетов, родовые барьеры фитоценотической трансформации ландшафтов
Страницы: 5-18
Описана стратегия количественного анализа моно- и полисистемной организации разноуровневых геопространств с построением серии эмпирических моделей межкомпонентных и межкомплексных связей. В качестве методологической основы предлагается положение о структурных уровнях природно-территориальной организации, опирающееся на концептуальную кибернетическую модель природного комплекса как иерархической системы управления. На основе модели построена система сопряженности разноуровневых характеристик природных компонентов с таксономическим рангом географических пространств (от географического сектора и природной зоны до ландшафтной фации и биогеоценоза). По пространственно-временным соотношениям межкомпонентных и межкомплексных связей описан гипотетический цикл траектории изменения состояний геопространств в их спонтанном развитии и при антропогенных нарушениях. Оценка динамики геопространств проведена путем операций с их экологическими нишами в зонах их контакта и пересечения, т. е. в триггерных зонах. Устойчивость разнопорядковых геопространств к внешнему возмущению предложено выразить мерами значимости отображения ими всего многообразия входных экологических факторов. Эти меры служат обобщенными критериями запасов гомеостатичности природных комплексов. Они рассчитываются на основе матриц и орграфов их отношений включения по тому или иному набору системообразующих факторов с использованием информационной функции Шеннона. На примере южной тайги Волжского бассейна приведен пример расчета одной из этих мер по отношению к изменению среднеиюльской температуры.
Г.И. Петрова1, Э.А. Бикташева2 1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия seminar_2008@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия biktashevasov@mail.ru
Ключевые слова: философия образования, код университета, идея университета, логос, эстезис, «университет разума», «дух университета»
Страницы: 7-25
Введение. Актуальным вопросом для обсуждения проблем современного университета является констатация его кризиса. В поисках причин кризисного состояния статья актуализирует понятие «идея университета» (Дж. Ньюмен) и обращается к древнегреческому пониманию эйдоса (Платон). В приложении к университету это позволяет ассоциировать эйдос (идею) университета с понятием «код университета» и увидеть в этой понятийной фиксации университетскую сущность, которая (как устойчивое «начало») являет себя во множестве единичных университетов (разных культур, наций). Ставятся проблемные вопросы: «Что есть код университета? Как связан кризис университета с трансформациями его идеи-кода? Не ведут ли они к исчезновению самого понятия “университет” (российского или западного - все равно)? Есть ли возможность сохранения университета не только в вербальном, но в сущностно-кодовом смысле?» Конкретизация поставленной проблемы связана с поисками кода университета и обоснованием его проявлений на национальной почве России. Методология решения проблемы - учение Платона об эйдосах (идеях), предназначенных порождать предметный мир в множестве его единичных явлений. Применительно к университету такая методология позволяет найти идею (сущность) или код университета, то общее, что характеризует все множество университетов одновременно. Обсуждение. На общий код университета влияет конкретный национальный контекст культурного развития. Большое значение в этом процессе имеет характер соотношения в культуре структур логоса и эстезиса. Обосновывается специфика кода российского университета ролью эстезиса в культуре России. Заключение. Ставится вопрос о сохранении кода университета. Предлагается в дальнейшем обсудить конкретные вопросы, связанные с совмещением в университете двух составляющих: «свет разума» (логос) и «дух университета» (эстезис). Делается вывод о необходимости хранить университетский код. Его устранение превращает университет в иной социальный институт (например, в экономическую корпорацию).
Впервые проведены комплексные исследования содержания элементов-биофилов в почвах и минералах прибрежных понижений высокоминерализованных хлоридных озер Улдза-Торейского бессточного бассейна (Россия, Даурия) и микробиоты, связанной с круговоротом этих элементов. Полученные данные по валовому содержанию и подвижным формам биофильных макро- (N, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, S) и микро-элементов (Mn, Zn, Cu, Cr, Ni, Co) почв локального “узла” сосредоточения биоты Улдза-Торейского бассейна выявили различия геосферно-биосферных взаимодействий биотических и абиотических компонентов в солончаках квазиглеевых, гумусово-глеевой засоленной и светлогумусовой засоленной почвах. Установлена высокая значимость галоморфных почв для сохранения биоразнообразия степных территорий (Даурия, Забайкалье). В горизонте Sg, ca cолончака квазиглеевого выявлены максимальные концентрации валового содержания элементов-биофилов и подвижных форм азота, серы, кальция, натрия, марганца, магния. Этот слой характеризуется наиболее высоким индексом микробного разнообразия, значительной долей таксонов, участвующих в круговороте биофильных элементов, новообразованием минералов с широкими вариациями кремния, алюминия и натрия. Нижележащие горизонты солончака (CQs) под влиянием близко залегающих сульфатно-хлоридно-натриевых вод обогащены натрием, магнием, серой. В их минералогическом составе преобладают кальцит, амфиболы кальциевого ряда, монацит. Обогащенность солончаков подвижными формами биофильных элементов, наличие разнообразных минералов, содержащих Na, Ca, Mg, Fe, а также редкоземельные элементы (Сe, La, Nd, Sm, Th), подтверждают как натриевую, так и редкоземельную гипотезу литофагии животных. Для верхних горизонтов гумусово-глеевых засоленных и светлогумусовых засоленных почв выявлен существенный дефицит большинства валовых и подвижных форм биофильных элементов, отмечено снижение микробного разнообразия, преобладание минералов, типичных для пород кислого состава, реже базитов. Нижние слои, представленные палеогидроморфными озерными осадками, характеризуются наличием оксидов с невысокой долей хлора, серы и натрия (8-15 %), обогащены легкорастворимыми солями, подвижными формами натрия и серы. Содержание остальных биофильных элементов оценивается как низкое и очень низкое.
Аламбайская меланжевая зона (АМЗ) расположена в осевой части раннепалеозойского Салаирского орогена, который представляет собой часть Кузнецко-Алтайской палеоостроводужной системы. В структуре АМЗ выделяется два типа меланжей - серпентинитовые и терригенные. Меланжи содержат блоки микрокварцитов, базальтов, известняков, в терригенном меланже встречен блок гранатовых амфиболитов, а в серпентинитовых присутствуют блоки габброидов. Габброиды и гранатовые амфиболиты из меланжей АМЗ могут быть отнесены к островодужным образованиям. Базальты из меланжа относятся к OIB-типу. Выделяется две разновидности терригенных меланжей: первая характеризуется преобладанием включений над матриксом и доминированием OIB базальтов и известняков в составе включений, для второй типично преобладание матрикса над включениями, а главным типом включений являются апокремниевые микрокварциты. Для объяснения происхождения меланжей может быть применена модель OPS-меланжей (oceanic plate stratigraphy, стратиграфия океанической плиты), которая описывает зависимость состава субдукционных меланжей от положения разделительного срыва между субдуцирующей плитой и аккреционной призмой. Первая разновидность терригенного субдукционного меланжа представляет собой меланж известняково-базальтового типа (ls-bs), образовавшийся при субдукции симаунта, а меланж второго типа соответствует песчаниково-кремнистому типу (ss-ch), формирование которого отвечает положению деколемента вдоль основания осадочного слоя субдуцирующей плиты. Формирование меланжевого комплекса произошло позднее 500 млн лет и раньше накопления флишевой позднекембрийско-раннеордовикской зелено-фиолетовой серии и ее аналогов, что позволяет датировать возраст меланжевого комплекса АМЗ поздним кембрием. Разделительные срывы в зоне субдукции, вдоль которых происходила эксгумация материала в аккреционный клин, располагались вдоль подошвы слоя океанических осадков, в основании симаунтов, а также внутри висячего крыла зоны субдукции.
О.В. Молчанова
АО «Корпорация развития Новосибирской области», Новосибирск, Российская Федерация molv@air-nso.ru
Ключевые слова: трудовые ресурсы, миграция, иностранная рабочая сила, территории, система показателей, оценка
Страницы: 10-36
В статье рассмотрены вопросы, характеризующие демографическую ситуацию и социально-экономическое развитие территорий, их взаимное влияние. Проведен обзор научных публикаций по заявленной проблематике. В качестве объекта исследования выбраны Российская Федерация и Южно-Сибирский макрорегион (Республика Алтай, Алтайский край, Кемеровская, Новосибирская, Омская и Томская области), муниципальные образования Новосибирской области. Информационной основой работы послужили открытые данные Федеральной службы государственной статистики, территориальных органов ФСГС, информация, размещенная на сайтах органов управления Новосибирской области и мэрии города Новосибирска, авторские оценки обсуждаемых проблем и процессов. Сделаны выводы и рекомендации.
Настоящий номер журнала посвящен памяти Владимира Петровича Мамаева (30.11.1925 - 01.02.1987) - выдающего химика-органика и организатора науки, члена-корреспондента АН СССР, директора Новосибирского института органической химии СО АН СССР в 1975-1987 гг.
Е.Р. БУХАНОВ, А.В. ШАБАНОВ, Л.Е. ТЫРЫШКИНА, Н.В. РУДАКОВА, Д.П. ФЕДЧЕНКО, И.В. ТИМОФЕЕВ
Красноярский научный центр СО РАН, Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия eugene.bukhanov@iph.krasn.ru
Ключевые слова: геликоидальная фотонная структура, частичное разупорядочение, устойчивость области селективного отражения
Страницы: 507-513
Рассмотрено влияние изменения угла наклона оптической оси на параметры области селективного отражения в геликоидальных фотонных структурах. Винтовая симметрия тензора диэлектрической проницаемости приводит к брэгговскому отражению на длинах волн, близких к шагу винта (геликоида), для круговой поляризации света. Для геликоидальной фотонной структуры обнаружена и объяснена устойчивость коротковолновой границы области селективного отражения к наклону оптической оси в сторону оси геликоида (нормали к плоскости слоев). Показано, что для конической геликоидальной структуры длинноволновая граница области отражения меняется сильнее, чем для структуры с нормальным раствором конуса, когда оптическая ось ориентирована перпендикулярно оси геликоида. В то же время длина волны для краевой моды на коротковолновой границе точно сохраняется при произвольных искажениях. Результаты, полученные численным моделированием при помощи анизотропной матрицы переноса и матрицы переноса Берремана, согласуются между собой и подтверждаются аналитическими выводами. Результаты важны при изучении распространения электромагнитных волн в геликоидальных фотонных структурах, а также в ионосфере Земли.
Рассмотрена этимология и история развития научных терминов “едома” и “ледовый комплекс”, широко используемых учеными разных направлений при исследовании ландшафтов, геоморфологических условий, геологии четвертичных образований и истории криолитогенеза на Северо-Востоке Евразии. Обсуждаются проблемы в употреблении этих терминов, неточности и разночтения, зафиксированные в справочной и учебной литературе. С учетом новых данных о строении сильнольдистых отложений, полученных за последние четверть века, приведены новые основания для их уточнения и предложены их определения. Показано, что терминологические проблемы часто связаны с недоизученностью определяемых объектов, а также с небрежностью исследователей в использовании терминов и изложении своих результатов.
Модовые представления волновых полей используются во многих оптических приложениях, в частности, для создания информационных каналов, несущих независимые потоки данных. В настоящей работе на основе модового представления волновых полей разработаны теоретические основы нового метода оптической беспроводной побайтовой передачи цифрового сигнала, мультиплексированного по величине орбитального углового момента (ОУМ) электромагнитной волны, и предложена аппаратная реализация этого метода. Передатчик представляет собой круговой массив когерентных лазерных пучков, формируемых за счет деления исходного узкополосного лазерного излучения на восемь каналов. Формирование каналов передачи данных, отличающихся значением ОУМ, происходит при интерференционном сложении в дальней зоне дифракции восьми когерентных лазерных пучков, амплитуда и фаза которых изменяется пропорционально величине Фурье-образов информационных сигналов, поступающих от программируемого контролера на амплитудные и фазовые модуляторы. Распространяющееся в пространстве волновое поле поступает на вход приемного телескопа, а далее на сортировщик ОУМ-мод, после которого в результате сложения на компараторе восьми лазерных пучков воспроизводится полная структура излученного цифрового сигнала. Рассмотрена концептуальная схема экспериментальной установки, осуществляющей проверку данного метода в лабораторных условиях. С помощью численного моделирования показана возможность ее практической реализации. Предложен ряд технических приемов, способствующих повышению эффективности метода, описаны его преимущества.
Использование вихревого лазерного излучения может значительно увеличить информационную емкость каналов передачи данных в открытых системах оптической связи. Однако атмосферная турбулентность накладывает существенные ограничения на применение таких систем. В настоящей работе представлены результаты экспериментов по исследованию влияния различных условий атмосферной турбулентности на характеристики вихревого лазерного излучения. Вихревые поля формировались с помощью фазового модулятора света; начальные распределения интенсивности вихревых пучков представляли собой наборы концентрических колец. Увеличение топологического заряда приводило к увеличению числа таких колец и уменьшению их толщин. На атмосферной трассе длиной 500 м установлено, что, несмотря на одинаковые начальные размеры пучков, с ростом топологического заряда дифракционный размер пучка в конце трассы распространения возрастает, что, в свою очередь, приводит к снижению случайного блуждания энергетического центра тяжести пучка. По мере увеличения топологического заряда относительное турбулентное уширение также снижается, а уровень мерцаний увеличивается. Зависимости между топологическим зарядом пучка и радиусом пространственной корреляции турбулентных флуктуаций интенсивности обнаружено не было. Полученные экспериментальные результаты дополняют сведения об особенностях распространения вихревого лазерного излучения в турбулентной атмосфере и могут применяться при проектировании открытых систем оптической связи.
Исследуется процесс кавитации в импульсном фокусированном ультразвуковом поле. Впервые зарегистрирована аномально длительная (до нескольких минут) задержка возникновения нестационарной кавитации относительно момента включения ультразвука. Предложена методика выбора параметров поля, обеспечивающих возможность управления динамикой развития кавитационной области
В.А. Васецкий, В.М. Грищенко, В.В. Лещевич, О.Г. Пенязьков
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, Минск, Беларусь teplo@hmti.ac.by
Ключевые слова: легкогазовая пушка, баллистический эксперимент, сверхзвуковое течение водород-кислородной смеси, наклонная детонационная волна
Страницы: 4-16
Представлены экспериментально зарегистрированные теневые изображения ударно-волновой структуры нестационарного сверхзвукового реагирующего течения водород-кислородной смеси, возникающего при пролете в ней сферического тела со скоростью, превышающей скорость распространения самоподдерживающейся детонации. Определены условия формирования стабилизированной наклонной детонационной волны, инициируемой быстролетящим телом в свободном пространстве и при наличии поверхности в виде внутреннего угла, расположенного на определенном расстоянии вдоль линии полета тела
В работе представлены новые изотопно-геохронологические и палеомагнитные данные, которые поддерживают представления о более позднем завершении магматизма Охотско-Чукотского вулканического пояса в пределах Восточно-Чукотской фланговой зоны, чем это считалось ранее, а также позволяют рассчитать новый палеомагнитный полюс (78.6° с.ш., 212.2° в.д., A95 = 4.7°, N = 104) с возрастом ~ 72 млн лет для окрестностей месторождения Валунистое. Вместе с палеомагнитными данными, полученными нами ранее по району месторождения Купол, новые результаты позволяют сделать следующие выводы: 1. Изученные территории (объекты «Купол» и «Валунистое») испытали относительно небольшие, но статистически значимые смещения относительно Северо-Американской плиты на интервале времени с позднего мела по современность. 2. Объект «Купол» развернут против часовой стрелки на величину до первых десятков градусов относительно Северо-Американской плиты, а объект «Валунистое» смещен относительно этой плиты по палеошироте на расстояние не менее первых сотен километров. 3. На основе полученных сведений в развитие существующей модели Беринговоморского региона Т. Редфилда и П. Фитцджеральда (1993 г.) предлагается схема, согласно которой объекты «Купол» и «Валунистое» принадлежат пограничной области между Северо-Американской и Беринговоморской плитами, представленной серией тектонических блоков. При этом тектонический блок, к которому относится объект «Валунистое», является одним из наиболее западных блоков, объединяемых в Беринговоморскую плиту, а объект «Купол» относится к наиболее восточным областям чукотской деформированной окраины Северо-Американской плиты. Деформации, возникающие в процессе взаимодействия этих тектонических блоков, в рассматриваемом регионе имеют преимущественно диффузный характер. Потенциальной областью, в которой могут быть наиболее сконцентрированы обсуждаемые деформации, представляется Транс-Беринговоморский сейсмический пояс.
Исследуется эффективность применения нейросети для обнаружения в изображениях с пространственно-нестационарным фоном точечных объектов, форма которых определяется характеристиками оптико-электронного тракта фотоприёмного устройства с приёмником матричного типа. Обучающие наборы данных учитывают многообразие фоновых ситуаций и изменчивость формы сигнала от объектов, обусловленную их смещением относительно решётки фоточувствительных элементов приёмника. Приведены результаты обнаружения объектов различной яркости и цвета на реальных фоновых изображениях, полученных при наблюдении поверхности Земли с геостационарной орбиты.
В.Е. Арясов, А.А. Онучин
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия vova_aryasov@mail.ru
Ключевые слова: сосновые молодняки, рубки ухода, густота древостоев, прирост древесины, прирост ветвей, прирост корней, прирост хвои, фотосинтез
Страницы: 3-12
Представлены результаты многолетних исследований прироста основных фракций фитомассы (стволы, корни, ветви, хвоя) сосновых молодняков, сформировавшихся на бывших сельскохозяйственных землях в условиях Красноярской лесостепи. Установлено, что в раннем онтогенезе максимальный прирост фитомассы характерен для перегущенных древостоев с начальной густотой 40.7 тыс. шт./га, однако к возрасту 17 лет их продуктивность снижается из-за интенсификации внутривидовой конкуренции за ресурсы, что негативно сказывается на эффективности фотосинтеза. В противоположность этому, в древостоях 9-20-летнего возраста с меньшей густотой, включая вариант с рубками ухода, прирост фитомассы имеет устойчивую положительную динамику. В условиях с естественными конкурентными отношениями с возрастом доля прироста стволовой фракции снижается, тогда как в насаждениях, с рубками ухода её вклад возрастает, достигая 62 % от общего прироста за 20-летний период. Полученные данные подчеркивают необходимость комплексного учета всех фракций фитомассы при оценке способности древостоев к поглощению атмосферного диоксида углерода. Учет прироста только массы стволов приводит практически к двукратной недооценке углерод депонирующего потенциала перегущенных сосновых молодняков. Результаты исследования целесообразно учитывать при оценке углеродного баланса лесных экосистем, в контексте международной торговли углеродными единицами. Показано, что регулирование густоты и пространственной структуры древостоев позволяет оптимизировать их функциональное назначение - от создания карбоновых ферм, ориентированных на секвестрацию CO2, до организации промышленных плантаций с приоритетом на производство целевых сортиментов. Таким образом, лесоводственные мероприятия, включая рубки ухода, выступают ключевым инструментом управления продуктивностью и экосистемными услугами лесных насаждений.
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.
В первой части данной работы [1] были изложены результаты экспериментального исследования восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла к локализованным вибрациям поверхности, позволившие, в частности, получить величины комплексных коэффициентов вибрационной восприимчивости течения как функций поперечного волнового числа для шести различных частот возмущения. В данной части работы проводится подробный анализ зависимостей всех полученных ранее характеристик возмущений от частоты. Путем экстраполяции экспериментальных данных на нулевую частоту получены количественные оценки характеристик восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла к стационарным неоднородностям поверхности. Обосновывается правомерность такого подхода.
Для 28 базовых флористических выделов Сибири (БФВ) определено относительное (%) обилие эндемиков и гемиэндемиков вместе и только эндемиков. Диаграммы показывают места наибольшего видообразования – преимущественно горные районы. Эндемичные виды разделены на поясно-зональные группы: (1) арктические, альпийские и арктоальпийские; (2) таежно-бореальные, горные и гипарктические; (3) степные, лесостепные и неморальные. Выявлена сопряженность (гомогенность) БФВ по индексу Престона (1 – z) и получены дендрограммы связыванием эвклидовых расстояний по методу Уорда, которые моделируют горные экологические системы Сибири как центры видообразования растений. Исследование имеет региональное и общее методологическое значение.
Проанализированы особенности диаграмм пульсаций при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях потока для акустических возмущений, распространяющихся под некоторым углом к потоку. Показано, что положение минимума диаграммы пульсаций для акустической моды зависит от направления распространения акустических волн, причем диаграмма либо является отрезком прямой, либо состоит из двух отрезков в виде буквы V вершиной на оси абсцисс. При дозвуковых скоростях потока точка пересечения диаграммы пульсаций для акустической моды с осью абсцисс всегда расположена дальше от начала координат, чем аналогичная точка для вихревой моды. При сверхзвуковых скоростях потока наблюдается обратная картина. Получены соотношения, связывающие характеристики диаграмм пульсаций с характеристиками акустических возмущений. Установлено, что V-образные диаграммы пульсаций при сверхзвуковых скоростях соответствуют движущимся в потоке источникам акустических возмущений только при дозвуковой разности скоростей потока и источников. Линейная диаграмма пульсаций в случае, когда координата точки пересечения продолжения диаграммы с осью абсцисс отрицательна, может соответствовать как дозвуковой, так и сверхзвуковой разности скоростей потока и источников.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
