Рассматривается распространение ионизующей ударной волны из точечного источника в осесимметричное однородное магнитное поле. Поскольку за фронтом волны образуется ионизованный газ, то на поверхности разрыва возникает «магнитное» давление, которое деформирует поверхность ударной волны. В приближении, что масса ионизованного газа сосредоточена вблизи поверхности фронта, получено решение уравнения для поверхности ударной волны.
Изучается процесс импульсного нагрева электрическим током тонкого цилиндрического проводника. Проводник рассматривается как упругопластическая среда, механические характеристики которой не зависят от магнитного и электрического полей. В рамках одномерной модели проведены расчеты динамики радиальных профилей массовой плотности, скорости, механических напряжений, температуры, плотности тока для трех типов сред: идеальной сжимаемой жидкости, нелинейно-упругого тела, нелинейной максвелловской среды. Во всех расчетах время нагрева tн больше характерного звукового времени. Рассмотрены следующие режимы: tн < tm, tн ∼ tm, tн > tm, где tm – характерное время магнитной диффузии. Проведено сравнение расчетов с экспериментом и показано, что ряд экспериментальных результатов, известных как аномалии электрического взрыва, получает естественное объяснение, если учесть в первую очередь сжимаемость и температурные напряжения, а также максвелловскую вязкость. Парадоксальность возникает, если пытаться интерпретировать опытные данные в рамках необоснованно упрощенных моделей, например модели несжимаемой жидкости.
Приводятся результаты численного моделирования самофокусировки электромагнитных волн миллиметрового диапазона в слабоионизированной плазме. Исследована зависимость эффективности самофокусировки от величины напряженности падающего поля при различных значениях степени начальной ионизации плазмы.
Ядром инновационной экономики является человек. Именно его интеллект сегодня создает прибыль. В инновационном процессе участвуют несколько типов специалистов, и каждый из них должен иметь соответствующую подготовку. Только в этом случае они смогут четко выполнять свои функциональные обязанности. А сам процесс завершится созданием и внедрением на рынок успешной инновации. Инновационная экономика невозможна без инновационного образования. А оно, в свою очередь, должно быть основано на мощной философской и методологической базе.
А. С. Маршалова, А. С. Новоселов
ИЭОПП СО РАН marnov@ieie.nsc.ru, asnov@ieie.nsc.ru
Ключевые слова: регион, управление, региональный воспроизводственный процесс, согласование региональных и рыночных интересов, оценка эффективности регионального управления
Страницы: 40-58
Исследуются объективные условия, предпосылки и принципы управления социально-экономическими процессами в регионе, основные закономерности механизма взаимодействия хозяйствующих субъектов на территории, методологические основы системы управления социально-экономическим развитием региона, проблемы повышения эффективности управления региональной экономикой.
В связи с ускоряющимся темпом глобализации, всё больше идей о том, как достичь социальных реформ в Китае, прибывают с Запада. В Китае имеет место острая дискуссия о том, должны ли люди оставаться верными конфуцианской философии морального образования с его основополагающим принципом «почитания старших» или следовать общей тенденции глобализации, которая предполагает, по меньшей мере, новый и критичный взгляд на указанный принцип, который может привести к его пересмотру, если даже не к исчезновению, по крайней мере, в его понимании как необходимого и универсального морального принципа. Мы рассматриваем принцип «почитания старших», обращаясь к работам Джона Локка, Паоло Фрере и Мартина Хайдеггера.
В. Г. Мордкович
Сибирский зоологический музей; Институт систематики и экологии животных СО РАН mu4@eco.nsc.ru
Ключевые слова: лесостепь, биоразнообразие, сообщество, ландшафтная экология, структура населения
Страницы: 27-34
Лесостепье обычно характеризуют как мозаичный маргинальный комплекс биоты на стыке лесов и степей. Между тем в градиенте экологических условий от экватора к Северному полюсу лесостепные широты представляют собой полосу экологического комфорта для биоты. Результат - сосредоточение здесь максимума ее видового богатства в ряду широтных зон. Показано, что доля насекомых суммарно не превышает в лесостепье 30 %. Подавляющее большинство обитателей лесостепи - психромезофилы со стресс-толерантной жизненной стратегией, способные проникать из лесостепья в лесную и степную зоны по биотопам транзитных позиций.
Современное лесостепье можно считать не безликим миксом, а самостоятельным биомом, который благодаря универсальным свойствам имеет решающее значение для поддержания зонального порядка на Западно-Сибирской равнине.
Т. Я. Самойлова
Новосибирский государственный педагогический университет kafedra_pip68@mail.ru
Ключевые слова: историко-педагогические идеи, имитация образованности
Страницы: 15-19
Автор использует историко-педагогические идеи как методологические подходы, необходимые для построения адекватной современным вызовам образовательной модели. В статье анализируются изменения в современном обществе и образовании, отмечается ослабление культурной позиции школы и учительства: из образовательных процессов вытесняется тема человека, наблюдается имитация образованности. Автор анализирует идеи К. В. Ушинского, В. В. Зеньковского, С. И. Гессена - о школе, развивающей деятельности педагогики, о преемственности.
А.А. Моргунова, А.Л. Перчук*
Институт экспериментальной минералогии РАН, 142432, Черноголовка, Московской области, ул. Академика Осипьяна, 4, Россия * Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, Россия
Ключевые слова: Метаультрамафиты, Гридино, эклогитовый метаморфизм, гранат-пироксеновая порода, докембрий.
Страницы: 173-192 Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ
Наряду с эклогитизированными телами габбро и габбро-норитов в толще архейских плагиогнейсов гридинского комплекса находятся будинированные тела метаультрамафитов, представленные гранат-пироксеновыми породами и ортопироксенитами. В истории гранат-пироксеновой породы, слагающей будинированное тело на о. Высокий, отмечается ранний этап преобразований, фиксируемый по включениям диабантита (Fe-Si хлорита) - минерала, встречающегося в метасоматически измененных перидотитах. Диабантит обнаружен во всех породообразующих минералах в ассоциации с минеральными фазами, обогащенными редкоземельными элементами (Ce, Nd, La и др.), а также ураном и торием. Приуроченность рудных фаз к периферии включений, а также развитие вокруг включений в пироксенах двух систем трещин - радиальной и концентрической - указывают на преобразование включений после захвата. По результатам термобарометрических исследований ядерных частей кристаллов безводный минеральный парагенезис гранат + ортопироксен + клинопироксен, заместивший хлоритсодержащую породу, формировался при температуре ( T ) ~ 690 °С и давлении ( Р ) ~ 17 кбар. Каймы породообразующих минералов фиксируют изотермическую декомпрессию до Р ~ 12 кбар, за которой следовал эпизод декомпрессионного остывания до T ~ 650 °С и Р ~ 9 кбар c образованием регрессивной амфибол-гранат-пироксеновой ассоциации. Для гигантокристаллических ортопироксенитов, слагающих цепочки будинированных тел на о. Избная Луда, характерны многочисленные включения амфибола, кварца, биотита и пирита. По этим включениям восстанавливается амфиболитовый этап метаморфизма на ранней стадии эволюции породы. Амфибол представлен двумя разностями - магнезиальной роговой обманкой и антофиллитом. Если роговая обманка является первичным минералом, то низкотемпературный антофиллит, образующий каймы вокруг включений кварца, формировался на регрессивной стадии метаморфизма. Сенсоры Р-T условий пика метаморфизма в ортопироксените отсутствуют; по реакции энстатит + кварц + Н2О = антофиллит устанавливается активность воды, участвующей в образовании антофиллита а ≤ 0.5. Рассмотренные метаморфические преобразования пород могли быть реализованы в составе как океанической, так и континентальной коры, вовлеченной в субдукцию или коллизию соответственно.
А. Н. Павленко1, Н. И. Печеркин2, О. А. Володин2 1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН; Новосибирский государственный университет 2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН volodin@ngs.ru
Ключевые слова: теплообмен, пленочное течение, пузырьковое кипение, кризисные явления, сухие пятна, структурированные поверхности, фреоны, бинарные смеси
Страницы: 143-154
В работе представлены результаты исследования гидродинамики, теплообмена и кризисных явлений в стекающих по поверхностям различной геометрии ламинарно-волновых пленках жидкости. Рабочей жидкостью служила смесь фреонов R21/R114 с начальной концентрацией легкокипящей компоненты 4−16,6 %. Пленочное число Рейнольдса на входе в экспериментальный участок варьировалось от 60 до 700. Плотность теплового потока изменялась в диапазоне 0−5 Вт/см2. Визуализация и запись изображения волновой поверхности пленки стекающей жидкости, образования сухих пятен, проводились на высокоскоростную цифровую видеокамеру. Приведены результаты изучения волновой структуры поверхности пленки, измерения коэффициентов теплоотдачи в режиме кипения и критических тепловых потоков при течении пленки по гладкой и структурированной поверхностям.
Н. А. Князев
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнева knyazev@sibsau.ru
Ключевые слова: методология, философия образования, отраслевое философское знание, предмет философии образования, категориальный аппарат, общенаучные понятия
Страницы: 44-53
В статье анализируются актуальные вопросы методологии исследований, относящихся к предметному полю философии образования. Рассматривается характер взаимодействия философской и общенаучной составляющих, соотношения категорий и общенаучных понятий в области философии образования. Подчеркивается системный принцип привлечения разнообразных блоков общенаучного, специально-научного и философского знания с целью решения актуальных теоретических и практических задач данной философской отрасли.
Н. И. Волкова1, А. Г. Владимиров2, В. П. Исупов3, Е. Н. Мороз1 1 Институт геологии и минералогии Сибирского отделения РАН 2 Институт геологии и минералогии Сибирского отделения РАН Новосибирский государственный университет Томский государственный университет 3 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН nvolkova@igm.nsc.ru, vladimir@igm.nsc.ru, isupov@solid.nsc.ru, katerina@igm.nsc.ru
Ключевые слова: литий, рассолы, соляные озера, Южная Америка, Китай, Монголия, Россия, гидрогеология, химические технологии
Страницы: 21-26
Проведен сравнительный обзор литиеносных гидроминеральных месторождений Южной Америки и Центральной Азии, связанных с соляными озерами. Основное внимание уделено таким параметрам, как концентрации лития в рассолах, отношение Mg/Li, определяющее эффективность извлечения лития, и оценке общих запасов. Сделан вывод о том, что главным источником лития служит литиевое гидроминеральное сырье, однако экономические условия добычи и переработки этого ценного компонента зависят от географических условий и удаленности от промышленных центров.
Г. И. Кобзев, Д. Г. Урваев, К. С. Давыдов, Ю. В. Заика
Оренбургский государственный университет kobzevgi@mail.ru
Ключевые слова: сечение поверхности потенциальной энергии, возбужденные оксокомплексы селена, синглетный кислород, спин-орбитальное взаимодействие, параметры расщепления в нулевом поле
Страницы: 18-33
Методами DFT, SA-MCSCF и MRMP/MCQDPT2 в базисе 6-311++G(2d) рассмотрены особенности реакции образования ключевых интермедиатов (SeOO, Se(O2)) и фотохимического распада диоксида селена с образованием синглетного кислорода. Построены сечения поверхностей потенциальных энергий SeO2, Se(O2), SeOO и проанализированы термы их основных и возбужденных состояний на диссоциативном пределе SeOO с учетом спин-орбитального взаимодействия. Выявлены возможные каналы образования активных форм кислорода 1О2 (1Δg, ) при распаде возбужденных состояний оксокомплексов селена. Оценено влияние спин-орбитального взаимодействия на характер переходов электронного спектра и расщепление в нулевом поле в кислороде.
Ю. Е. Воскобойников1, А. В. Гочаков2 1 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет» 2 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет» Государственное учреждение «Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт» voscob@mail.ru, don@pogoda.nsk.su wandering@mail.ru
Ключевые слова: вейвлет-фильтрация, пороговые функции, оптимальная пороговая величина
Страницы: 12-22
Рассматривается класс алгоритмов вейвлет-фильтрации с двухпараметрическими пороговыми функциями. Для решения проблемы выбора двух пороговых величин предлагается алгоритм, позволяющий с приемлемой точностью оценить их оптимальные значения.
Т. А. Бляхарчук1, В. П. Амельченко2 1 Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН 2 Томский государственный университет Сибирский ботанический сад tarun5@rambler.ru
Ключевые слова: спорово-пыльцевой анализ, ареал, палеореконструкции, растительность, голоцен, динамика растительности, палеоклимат
Страницы: 185-196
С помощью палиноареалогического метода по данным 97 пыльцевых диаграмм с территории Западной Сибири и Алтае-Саянской горной области проведена реконструкция динамики ареала рода Artemisia по тысячелетним временным срезам с позднеледниковья до современности. Выявлено, что максимального распространения полынно-степные сообщества, вероятно, криоаридного облика на исследуемой территории имели место 13-10 тыс. лет назад. После 9 тыс. лет назад произошла коренная перестройка ландшафтов Западной Сибири, приведшая к распаду ранее непрерывного полынно-степного покрова на отдельные блоки. С 8 тыс. лет назад полынно-степные сообщества современного облика заняли зону современных степей и лесостепей Западной Сибири и Северного Казахстана, в то время как на территории таежной зоны полынные сообщества были распространены эпизодически в экстразональных условиях и как пионерные растительные группировки на нарушенных почвах. С 4 тыс. лет назад до современности происходило пульсирующее смещение северной границы степной зоны к северу и обратно, а также расширение и сужение изолированных островных степей. В настоящее время наблюдается увеличение роли полыней в тундровой зоне Западной Сибири и в высокогорьях Алтая.
Д. А. Ширина
Институт гуманитарных исследований и проблем малочисленных народов Севера СО РАН taniamaksimova@mail.ru
Ключевые слова: Север, Арктика, Академия наук, история науки
Страницы: 7-11
На каждом шагу в его творениях перед нами встают в поражающей нас старомодной оболочке далекого прошлого факты, идеи и обобщения, казалось, чуждые ХVIII столетию, вновь понятые, открытые или признанные в веках XIX и XX. В.И. Вернадский
Основная задача статьи – выявить и изучить наследие М.В. Ломоносова, касающееся исследования Арктики и Севера, обоснования им значения этого ареала для развития Российского государства и научных основ северного мореплавания.
Представленная работа посвящена экспериментальному изучению разложения серпентина при высоком давлении (4.5 ГПа) с целью определения возможности сохранения воды в системе в форме, отличной от структурных примесей в минералах, поскольку именно вода играет основополагающую роль в процессах плавления в субдуцирующем слэбе и в мантийном клине. Для оценки возможного содержания водного флюида в глубинных породах был использован беспрессовый многопуансонный аппарат высокого давления типа "разрезная сфера" (БАРС) в комплексе с разработанными методами термобарогеохимии и газовой хроматографии. Установлено, что процесс разложения серпентина сопровождается выделением воды, которая концентрируется во включениях в новообразованных минералах (оливине и ортопироксене) и в интерстициях между ними. Хроматографический анализ с использованием ступенчатого нагревания образцов показал, что основное количество воды, выделяющееся при дегидратации серпентина, находится в межзерновом пространстве, значительно меньшая часть консервируется во флюидных включениях в минералах. В новообразованных твердых фазах в виде включений консервируется от 0.13 до 2.43 мас. % флюидной фазы, доля собственно воды составила диапазон значений 0.1-2.06 мас. %. Оценка путем непосредственного подсчета включений под микроскопом попадает в указанный интервал. Учитывая существенно меньшую подвижность флюида, законсервированного в виде включений в оливине и ортопироксене по сравнению с межзерновым флюидом, можно предполагать его большую сохранность при погружении оливинсодержащих пород на глубину.
Ю. И. Бауман, Р. М. Кенжин, А. М. Володин, И. В. Мишаков, А. А. Ведягин
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН bauman@catalysis.ru, romankenzhin@gmail.com, volodin@catalysis.ru, mishakov@catalysis.ru, vedyagin@catalysis.ru
Ключевые слова: ферромагнитный резонанс (ФМР), 1, 2-дихлорэтан, каталитическое разложение, массивные сплавы, никель, хром, каталитическая коррозия, углеродные нановолокна
Страницы: 157-165
С использованием методов ферромагнитного резонанса и электронной микроскопии исследовано диспергирование массивного никеля и его сплавов при их взаимодействии с реакционной средой (1,2-ди-хлорэтан и водород), сопровождающееся интенсивным ростом углеродных нановолокон. Показано, что во всех случаях образуются достаточно однородные наночастицы никеля с характерными размерами 200-300 нм. Продемонстрирована эффективность использования данного метода для изучения процесса образования никелевых частиц на самых начальных стадиях реакции, в том числе и в течение индукционного периода, когда использование методов электронной микроскопии малоэффективно.
П. К. Третьяков1, А. В. Тупикин1, Н. . Денисова1, О. В. Ганеев1, В. В. Замащиков2, Ю. С. Козорезов3 1 Институт теоретической и прикладной механики им. А. С. Христиановича СО РАН 2 Институт химической кинетики и горения СО РАН 3 Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН tupikin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гомогенное горение, электрическое поле, распределение скоростей, метод эмиссионной томографии
Страницы: 9-14
При анализе влияния электрического поля на горение газов рассматриваются три механизма воздействия: омический нагрев, влияние на кинетику химических реакций и, наиболее обоснованно, ионный ветер. Приведенные в работе экспериментальные данные свидетельствуют о локальном воздействии электрического поля непосредственно на зону химических реакций, что вызывает деформацию фронта пламени.
В. В. Бублик
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск; E-mail: bublik@itam.nsc.ru
Страницы: 14-20
Рассматривается система уравнений Навье — Стокса для двумерных стационарных течений вязкого теплопроводного совершенного газа с политропным уравнением состояния. Изучаются дифференциально-инвариантные решения этой системы. Для всех подгрупп допускаемой группы построены базисы дифференциальных инвариантов и операторы инвариантного дифференцирования. Получены примеры новых дифференциально–инвариантных решений.
На основе близкого геохронологического возраста пород (252.3 ± 0.6-246.2 ± 1.4 млн лет) вулканиты Кузбасса коррелируются с траппами Западно-Сибирской плиты и Сибирского кратона, возникновение которых связано с активностью пермотриасового суперплюма. Геологические и петрографические особенности позволяют сделать вывод о том, что андезибазальты, вскрытые Караканским и Елбакским карьерами, представляют собой покровы. По петрохимическим характеристикам они соответствуют андезибазальтам, реже - трахиандезибазальтам. Состав минералов: оливин - Fo59-66, плагиоклаз - An47-60, клинопироксен - En47-42Fs25-12Wo42-33, Mg# = 82-63. На основе программы COMAGMAT 3.5 определены условия кристаллизации магмы при формировании покровов андезибазальтов - 1109-1105 °С, буфер QFM-NNO. По распределению РЗЭ, все изученные породы обогащены легкими лантаноидами по отношению к тяжелым - (La/Yb) ch - 4.7-7.5 и деплетированы тяжелыми - (Sm/Yb) ch - 2.0-2.8. Важной геохимической особенностью базитовых пород Кузбасса является наличие резких минимумов в нормированных распределениях элементов по Nb, Ta, Ti и Eu ((La/Nb) PM - 4.5-1.6, (La/Ta) PM - 3.2-2.0, Eu/Eu* = 0.7), максимума по U. Sm-Nd-изотопный состав εNd ( T ) варьирует от +2.3 до +3.1. Деплетированность траппов Кузбасса тяжелыми лантаноидами указывает на присутствие граната в мантийном источнике при их генерации. Низкая магнезиальность свидетельствует о том, что образовавшие их расплавы не являются первично-мантийными, а, вероятно, представляют собой результат дифференциации в глубинных промежуточных магматических камерах.
N. Liao1, W. Xue1, P. Yang2, M. Zhang1 1 College of Mechanical and Electrical Engineering, Wenzhou University 2 Laboratory of Materials and Micro-Structural Integrity, Jiangsu University
Ключевые слова: silicon nitride, molecular dynamics, tensile deformation, amorphous structure
Страницы: 219-223
Silicon nitride exhibits good mechanical properties and thermal stability at high temperatures. Since experiments have limitations in nanoscale characterization of the chemical structure and related properties, atomistic simulation is a proper way to investigate the mechanism of this unique feature. In this paper, the melt-quench method is used to generate the amorphous structure of silicon nitride; then the structural properties of silicon nitride under tensile deformation were studied by angular pair distribution functions. The corresponding mechanism of tensile stress induced structure rearrangement is explored.
П. А. Коняев
Учреждение Российской академии наук Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева Сибирского отделения РАН peter@iao.ru
Ключевые слова: адаптивная оптика, лазерные системы, турбулентная атмосфера, компьютерное моделирование, параллельные алгоритмы
Страницы: 12-19
На основе современных технологий параллельного программирования создано программное обеспечение для компьютерного исследования алгоритмов и схем адаптивной оптики в атмосферных лазерных приложениях. Модель адаптивной оптической системы (АОС) включает в себя: геометрии излучающей апертуры и трассы распространения пучка; вертикальные профили параметров атмосферы; параллельный алгоритм расщепления с фурье-преобразованием для решения уравнений дифракции и распространения волн; динамическую модель «замороженной» атмосферной турбулентности с большим диапазоном масштабов; модели датчика волнового фронта и управляемого деформируемого зеркала. В качестве вычислительного устройства использовался стандартный настольный системный блок, содержащий 6-ядерный 12-потоковый процессор Intel® Core™ i7-970 с максимальной частотой 3,5 ГГц и графический ускоритель NVIDIA® GeForce GTX 580, имеющий 512 универсальных процессоров, работающих на частоте 1,5 ГГц. Представлены результаты моделирования АОС для формирования изображения и фокусировки лазерных пучков в целях оценки эффективности адаптивной оптики на атмосферных трассах.
А. А. Григорьева
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова pi_yaqu@mail.ru
Ключевые слова: воспитание, развитие человека, общение, социализация личности, социум, социокультурный фактор в воспитании, формирование социального опыта у детей, концепции социализации, взаимодействия индивида и общества
Страницы: 12-18
В статье проведен философский анализ сущности социализации личности. Задача социализации личности ребенка является особо значимой в нашем обществе в период, когда происходит переориентация ценностей, существенно влияющих на процесс формирования социального опыта у детей. От того, какие ценности будут сформированы у молодежи сегодня, от того, насколько дети младшего возраста будут готовы к новому типу социальных отношений, зависит путь развития нашего общества в настоящее время и в будущем.
Влияние давления среды и концентрации окислителя исследовались с помощью прямых экспериментов по воспламенению одиночных частиц магния с диаметром 70–350 мкм в углекислом газе и его смесях с аргоном. Получены экспериментальные зависимости критической температуры воспламенения от размера частиц. Показано, что использование формальной кинетики позволяет описать каждую такую зависимость парой кинетических констант (энергия активации и предэкспонент), принципиально различных для частиц размером ≷140 мкм. Для частиц Mg размером меньше 140 мкм существенным становится процесс выгорания и полученные константы не могут быть использованы в качестве параметров, характеризующих процесс высокотемпературного окисления. Для практических нужд предлагается эмпирическая формула, позволяющая рассчитать скорость окисления магния в углекислом газе при различных давлениях.
Рассмотрена задача о воспламенении подогреваемой металлической нити, покрытой слоем реагента с низкой теплопроводностью. Решение проведено численным и приближенным аналитическим методами. Проанализированы зависимости критических условий воспламенения от стефановского потока реагента и параметров теплоотдачи. Описано вырождение взрывного характера воспламенения, связанное с изменением эффективного коэффициента теплоотдачи в ходе реакции. Обсуждаются различные критерии определения критических условий.
Проведены экспериментальные исследования линейного коэффициента теплового расширения нитроглицериновых порохов Н, НБ, НМФ-2 в области температур 103–373 К и получены уравнения для температурной зависимости объемного КТР и плотности исследованных порохов. Сильная зависимость плотности нитроглицериновых порохов от температуры приводит к увеличению оценок значении тепловых параметров волны горения – критической энтальпии и теплового потока на условной границе зоны химических реакций и прогретого слоя – по сравнению с оценками, полученными в предположении постоянства плотности.
Проведен теоретический анализ механизма возникновения пизковоспроизводимых ВЧ-колебаний, обусловленных процессом горения. Рассмотрена модель, согласно которой это явление связано с возможной реализацией двух существенно различных режимов горения зоны обратного тока. Применительно к горению двух заранее неперемешанных газов определены возможности работы смесительного элемента, при которых при одних и тех же граничных условиях возможно существование двух режимов горения, существенно отличающихся по характеристикам устойчивости. Математическая модель учитывает влияние химической кинетики и турбулентного смешения.
Представлены экспериментальные данные о температурах воспламенения компактных образцов железа «Армко» и стали 12Х18Н10Т, подвергнутых механическому разрушению в продуктах разложения закиси азота при давлении 3,5–;4,9 МПа. Рассчитаны кинетические параметры высокотемпературного окисления ювенильной поверхности железа в предположении, что гетерогенная реакция окисления протекает в кинетической области по линейному временному закону, а ее скорость пропорциональна парциальному давлению кислорода в газовой фазе.
Представлены результаты расчетных исследований горения недорасширенной струи водорода, инжектируемой в высокотемпературный сверхзвуковой поток вдоль стенки плоского канала. Параболизированные уравнения Навье–Стокса решались маршевым методом и с помощью глобальных итераций по давлению. Основное внимание уделялось влиянию горения на взаимодействие пристенной турбулентной струи с генерируемыми ею скачками уплотнения. Показано, что горение приводит к существенному увеличению неравномерности поля статического давления, к образованию внутри сверхзвукового потока дозвуковых зон, а в некоторых случаях к появлению отрыва в области взаимодействия наиболее сильного скачка уплотнения с пограничным слоем. Расчеты при различных давлениях выдува струи выявили сильную, хотя и неоднозначную зависимость длины задержки воспламенения от нерасчетности струи.
Исследовано влияние газообразных флюидных фаз, образующихся в волне горения при десорбции газов из твердофазного реагента, на макрокинетические параметры процесса в системах металл Ti, Zr, Nb, Та — азот. Показана возможность реализации двух режимов горения в этих системах при низких давлениях азота в зависимости от содержания сорбированной газовой примеси в порошке исходного твердофазного реагента: медленный макродиффузионный при большом и быстрый кинетический при малом количестве десорбирующегося в волне горения газа. Установлено, что критические параметры перехода в спиновое горение в большой степени зависят от наличия флюидной газовой фазы в порошке металла. Установлена природа возникновения спинового режима горения в системе металл — газ при низких давлениях последнего.
На основе анализа теоретической теплодиффузионной модели искрового зажигания газовзвеси предложена инженерная зависимость, связывающая минимальную энергию зажигания искрового источника с параметрами пылевого облака.
В основу описания физико-химических процессов в волне горения смесевых твердых топлив положен математический аппарат механики гетерогенных сред, позволяющий рассматривать гетерогенные и газофазные режимы горения отдельных компонентов с обобщенной кинетикой химических реакций и рассчитывать их влияние на скорость волны горения. С помощью скоростной киносъемки экспериментально исследован процесс агломерации порошкообразного Al на горящей поверхности. Построена математическая модель агломерации Al в волне горения, обосновывающая наблюдаемые в экспериментах механизмы агломерации. На основе усовершенствованной методики оптической регистрации движения фронта горения нагруженных образцов топлива определена зависимость скорости горения от деформации. Механизм влияния напряжения на скорость горения смесевого твердого топлива связан с активизацией химических связей полимерной матрицы, что увеличивает скорость ее деструкции. Использование кинетической теории долговечности полимеров позволило получить аналитическую формулу, выражающую зависимость относительной скорости горения от измеряемой деформации образца.
Получено выражение для погрешности расчета температуры реакционной зоны: оптически тонкого диффузионного пламени, обусловленной неучетом теплообмена излучением. Показано, что значение этой погрешности максимально для пиротехнических и углеводородных пламен с высокой концентрацией сажи и может достигать нескольких сотен градусов.
Исследована роль тепло- и массоперепоса газовым потоком па начальной и конечной стадиях горения заряда малогазового состава. Рассмотрены нестационарные явления, возникающие при развитии и завершении горения состава и связанные со структурой волны горения и условиями газообмена через боковую и торцевую поверхности заряда.
На основе законов механики многофазных реагирующих сред строится математическая модель процесса зажигания лесных массивов излучением, выделившимся в результате взрыва тунгусского метеорита. Полог леса моделируется многофазной пористой реагирующей средой. Дан анализ режимов зажигания, которые реализуются на различных расстояниях от центра взрыва. Установлено, что максимальный радиус зоны зажигания в зависимости от запаса и влагосодержания лесных горючих материалов составляет для полога леса 6–9 км, а для напочвенного покрова 12–16 км. Это соответствует энергии взрыва
Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов, Л. А. Стасьева
Институт химии нефти Сибирского отделения РАН alk@ipc.tsc.ru, vak2@ipc.tsc.ru, lkhn@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: полимеры, растворы, фазовый переход, гели, простые эфиры целлюлозы, кинетика, реология, увеличение нефтеотдачи, ограничение водопритока, опытно-промышленные испытания
Страницы: 127-136
Для увеличения нефтеотдачи высоконеоднородных пластов созданы термообратимые полимерные гелеобразующие системы на основе растворов полимеров с нижней критической температурой растворения - простых эфиров целлюлозы. Обратимый фазовый переход раствор - гель происходит за счет тепловой энергии пласта или закачиваемого теплоносителя. Температуру и время гелеобразования можно регулировать добавлением электролитов и неэлектролитов. Представлены лабораторные исследования кинетики гелеобразования, реологических и фильтрационных характеристик в системе эфиры целлюлозы - водная фаза - нефть. Приведены результаты опытно-промышленных испытаний технологий увеличения нефтеотдачи с применением термообратимых полимерных гелей для ограничения водопритока, увеличения охвата пласта при заводнении и паротепловом воздействии. Технологии экономически эффективны и экологически безопасны, срок окупаемости затрат составляет 5-9 мес. В качестве реагентов используются продукты многотоннажного промышленного производства.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
