Изучался состав продуктов сгорания в воздухе при атмосферном давлении гипофосфита кальция Ca(H2PO2)2 c окислителями - нитратами либо нитритами натрия или калия. Синтез проводился с целью получить двойной фосфат состава Na(K)CaPO4. Готовились смеси порошков с нулевым кислородным балансом, для этого при необходимости вводили дополнительное количество нитрата аммония. Фазовый состав конденсированных продуктов сгорания исследовали методом рентгенофазового анализа. Смеси устойчиво горели при атмосферном давлении с выделением аэрозоля P4O10. Продукты сгорания представляли собой оплавленные частицы белого цвета размером до 1 мм. В конденсированных продуктах сгорания обнаружены двойные фосфаты NaCaPO4, Na2CaP2O7, K2CaP2O7, KCaPO4 и пирофосфаты кальция Ca2P2O7.
И.Я. Чеботарева
"Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия irinache@inbox.ru"
Ключевые слова: Сейсмический фон, нефть, газ, горные породы, термодинамический индикатор, бикогерентность, суррогатные ряды
Страницы: 170-182
Представлено решение проблемы, возникающей при реализации предложенного ранее метода дистанционной оценки продуктивности коллектора углеводородов с использованием записей сейсмического фона на поверхности. Показано, что формирование линейной зависимости происходит только в определенном диапазоне частот и быстро разрушается при его расширении. Установлено, что формирование линейной зависимости связано с негауссовым поведением шумового сейсмического поля в выделенном диапазоне частот. Предложен метод оценки информативного диапазона частот по экспериментальным данным с использованием полиспектрального анализа и суррогатных рядов.
П.А. Данилов1, А.С. Лебедев2, Р.В. Толстогузов2, А.С. Северин2, В.М. Дулин2,3 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия p.d4nilov@gmail.com 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия anatolylebedev1994@gmail.com 3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия vmd@itp.nsc.ru
Ключевые слова: многофазные дисперсные потоки, спреи, эмульсии, форсунка центробежного типа, оптические методы исследования потоков, локально-времяпролетный метод, прибор SpraySpy, теневая визуализация
Страницы: 219-227
Для случая распыления однокомпонентной жидкости (воды) из форсунки центробежного типа представлены зависимости среднего размера, средней скорости и частоты регистрации капель от давления и способа подачи рабочей жидкости в каналы форсунки, полученные локально-времяпролетным методом с использованием прибора SpraySpy. С помощью метода теневой визуализации проведен анализ влияния добавления не смешивающейся на молекулярном уровне с водой жидкости (керосина) на структуру конуса распыления и его распад. Обнаружено, что двухкомпонентная эмульсия распадается практически мгновенно в непосредственной близости от среза сопла распылителя, что приводит к значительной деформации конуса распыления
Т.А. Болданов1,2,3, А.К. Тулохонов3, Т.Б. Бардаханова3, С.Н. Иванова3 1Институт географии и природных ресурсов Китайской академии наук, Пекин, Китай tamir2002@mail.ru 2Университет Китайской академии наук, Пекин, Китай 3Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия Россия aktulohonov@binm.ru
Ключевые слова: уровенный режим, охрана природных ресурсов, экономика природопользования, социально-экономическое развитие, динамика численности населения, уровень жизни
Страницы: 185-195
Приводится обзор и ретроспективный анализ нормативно-правового регулирования хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории. Даны оценка и критическое видение актуальных вопросов регулирования хозяйственной деятельности, использования и охраны природных ресурсов в период плановой экономики, в постперестроечное и настоящее время. Подчеркивается, что без должного научного обоснования законы могут привести к необратимым изменениям в экологии и экономике, правовым коллизиям, которые были рассмотрены на конкретных примерах современной практики. Авторами отмечается, что существенные ограничения для развития хозяйственной деятельности, обусловленные особым режимом природопользования на Байкальской природной территории, в целом сдерживают экономическое, социальное, демографическое развитие региона. Итоги последних переписей населения после начала экономических реформ свидетельствуют о последовательном тренде сокращения населения, трудовых ресурсов на всей Байкальской природной территории. В статье показаны направления совершенствования инструментов правового регулирования хозяйственной деятельности. Предлагается использовать механизм рентных отношений и возникающий рентный эффект при получении сверхприбыли за счет продажи и использования самой дешевой электроэнергии в стране, а также совершенствовать экологическое законодательство в части возмещения ущерба окружающей среде. Сделаны выводы о том, что многие природоохранные документы устарели и требуют уточнений и дополнений, прежде всего, касающиеся регулирования уровенного режима и приближения его к естественному состоянию. Предлагается взаимоотношения природы и общества оптимально регулировать природоподобными технологиями, которые максимально встроены в экологические системы.
Е.Д. ТОЛКАЧЕВ, К.С. БЕККЕР, А.А. СОНИНА, А.Д. КУИМОВ, М.С. КАЗАНЦЕВ
Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия e.tolkachev@alumni.nsu.ru
Ключевые слова: [1]бензотиено[3, 2-b][1]бензотиофен, органическая электроника, фуран, фотолюминесценция, бромирование
Страницы: 545-554
Производные [1]бензотиено[3,2-b][1]бензотиофена (BTBT) имеют большие перспективы в использовании в качестве полупроводниковых материалов за счет стабильности на воздухе, способности к формированию 2D-пленок и высокой подвижности носителей заряда. В представленной работе предложены подходы к синтезу новых фуранилзамещенных производных BTBT и исследованы их физико-химические свойства. Показано, что полученные вещества демонстрируют высокие квантовые выходы фотолюминесценции. Подробно изучена реакция бромирования BTBT и оптимизированы условия ее проведения. Установлено, что в этом процессе всегда образуется смесь региоизомеров, однако это не обязательно мешает дальнейшему синтезу. Достигнуто существенное сокращение общего времени реакции - с 48 до 6 часов.
Газовая атомизация является основным способом производства металлических порошков. В мире таким способом производится 70 % всех порошков. С развитием технологий появляются области, которые приводят к росту требований к порошку по распределению частиц по размеру. В связи с этим появляются новые способы производства порошков. Один из них - плазмоструйная атомизация, которая представляет объект исследований в данной работе.
Ч. Читтам, С.В. Мелешко
Институт науки Технологического университета им. Суранари, Накхон Ратчасима, Таиланд nursejaypark@gmail.com
Ключевые слова: вязкоупругая жидкость, уравнения Максвелла, конвективная производная Джонсона - Сигалмана, критическая точка
Страницы: 208-212
С использованием конвективной производной Джонсона - Сигалмана рассматриваются двумерные течения вблизи свободной критической точки в несжимаемой вязкоупругой среде Максвелла. Предполагается, что течение осесимметричное, профиль его скорости является линейным вдоль осевой координаты. Найдено общее точное решение осесимметричной задачи о распределении компонент тензора напряжений вблизи критической точки
Борис Александрович Богоявленский - признанный исследователь регионов Сибири, Дальнего Востока и Монголии, крупный специалист в области общегеографического, тематического и атласного картографирования. Список его научных трудов насчитывает более 130 научных работ. Борис Александрович разработал, принимал участие в создании и публикации многолистных карт и их серий, серий карт альбомного и атласного типов, национальных и региональных атласов. О широком круге интересов Б.А. Богоявленского свидетельствуют его доклады, с которыми он выступал на научных конференциях мирового, национального и регионального уровней.
М. С. ФУФАЕВА1, Л. К. АЛТУНИНА1, И. С. КОЖЕВНИКОВ1, С. М. НИКИТЕНКО2, В. И. КЛИШИН2 1Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия maria81@ipc.tsc.ru 2Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия nsm.nis@mail.ru
Ключевые слова: гель, криогель, модуль упругости, осцилляционная реометрия, поливиниловый спирт, уголь, экология, гидроразрыв
Страницы: 892-897
Исследованы реологические (структурно-механические) свойства гелеобразующих композиций, гелей и криогелей на основе поливинилового спирта, а также разработанные в Институте химии нефти СО РАН композиции, перспективные с точки зрения борьбы с эндогенными пожарами, а также интенсификации метановыделения при поинтервальном гидроразрыве угольных пластов. В осцилляционном режиме на реометре с контролируемой деформацией получены амплитудные и кинетические зависимости модуля упругости (G'), модуля потерь (G'') и комплексной вязкости для составов, отличающихся соотношением компонентов при различных температурах. Показано, что гель начинает образовываться уже в момент смешивания компонентов, а у формирующейся структуры преобладают упругие свойства (G' > G''). Определены значения точек гелеобразования. Установлено, что с повышением концентрации сшивателя возрастает прочность образующейся структуры, а время образования геля снижается. При понижении температуры прочность образующейся структуры также возрастает. В статическом режиме деформирования образца установлено, что после цикла замораживание-оттаивание гель дополнительно стабилизируется. Разработанный состав композиции обладает прочностными свойствами и хорошей адгезией к поверхности угля, его можно использовать для защиты от самовозгорания забоев угольных разрезов и в качестве защиты от угольной пыли на технологических дорогах. Исследовано изменение зависимости “деформация - сжатие” при постоянной нагрузке от времени для геля и криогеля. Установлено, что при постоянной нагрузке (7 кПа) деформация геля достигает 25 %, а криогеля - 15 %, т. е. после цикла замораживания-оттаивания упругие свойства композиции увеличиваются. В связи с этим проведение работ на объектах предпочтительно в осенне-весенний период.
Представлены результаты выявления пространственно-временных взаимосвязей динамики населения малых городов Западной Сибири во втором десятилетии XXI в. Объектом исследования являются 56 малых городов (с численностью населения до 50 тыс. чел.). Основными источниками статистической информации послужили данные Федеральной службы государственной статистики (Росстата) за период между переписями населения 2010 г. и 2020 г. Выделены пять групп малых городов по изменению численности населения за 2011-2022 гг., дана их характеристика. В среднем для всех малых городов характерно снижение численности населения на 4 %. В большинстве малых городов Западной Сибири численность населения снижается, и только в городах - центрах добычи нефти и газа (Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа) и крупных центрах переработки сельскохозяйственной продукции (Новосибирская область) отмечается положительная динамика. Самой многочисленной (39 %) является группа городов с незначительным снижением численности населения. К настоящему времени в малых городах практически завершилась перестройка структуры хозяйства, поэтому в ближайшие годы, вероятно, сохранится их экономический профиль.
В качестве собирателей при флотации пирита использованы бутиловый ксантогенат калия и бутиловый дитиофосфат натрия. Влияние природы сульфгидрильного собирателя на флотируемость пирита изучалось на его навесках флотационной крупности - 74+ 44 мкм. Приведены результаты исследования пенной флотации пирита с добавлением в операцию одного из двух традиционных сульфгидрильных собирателей, которые проявляют близкое собирательное действие в процессе обогащения пирита при рН 8. На основе анализа кинетических кривых флотации пирита предложен новый подход к оценке флотоактивности тиоловых реагентов.
В.С. Сердюков1,2, И.А. Косовских1,2, И.П. Малахов3, А.С. Суртаев1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия vsserd@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия kosovskihismail@gmail.com
Статья посвящена экспериментальному исследованию структуры жидкого микрослоя в основании паровых пузырей при кипении воды в условиях свободной конвекции с использованием метода светодиодной (LED) интерферометрии и прозрачной конструкции тепловыделяющей поверхности. Получены профили микрослоя в различные моменты времени и проанализировано влияние плотности теплового потока на его характеристики. Показано, что использованная методика позволяет с помощью достаточно простой оптической схемы получить актуальную информацию о структуре и динамике микрослоя под паровыми пузырями при кипении жидкости.
В работе приведены экспериментальные данные по влиянию морфологии структуры супергидрофильной поверхности черного кремния, полученной методом плазмохимического травления, на теплообмен при кипении воды в условиях большого объема. Исследуются поверхности кремния, имеющие однородные и гибридные микроструктуры. Эксперименты по теплообмену проводились на предварительно отобранных микроструктурированных поверхностях с наилучшими характеристиками капиллярного впитывания. Показано, что критический тепловой поток (КТП) для поверхности с гибридной структурой примерно в три раза превышает КТП для гладкой кремниевой поверхности (660 кВт/м2), достигая величины 1914 кВт/м2, тогда как КТП для поверхности с однородной структурой превышает КТП для гладкой поверхности в 2,4 раза, достигая значения 1568 кВт/м2. При этом максимальный зафиксированный коэффициент теплоотдачи (КТО) поверхности с однородной капиллярной структурой, напротив, является наибольшим (77 кВт/(м2K)), до двух раз превышая значения коэффициента теплоотдачи для немодифицированной поверхности в области умеренных тепловых потоков. Поверхность с гибридной структурой демонстрирует задержку начала кипения при сравнении с результатами для гладкой поверхности, однако с дальнейшим ростом теплового потока заметно превышает КТО гладкой референсной поверхности, достигая в итоге максимального значения в 45 кВт/(м2K) в предкризисной области.
Методом прямого статистического моделирования выполнен расчет динамики системы «газ - пылевая частица» применительно к задаче исследования околоядерной газопылевой атмосферы кометы. Рассмотрен газодинамический механизм эжекции пылевых частиц с поверхности кометного ядра, предполагающий наличие под частицами пыли каверн, заполненных продуктами сублимации составляющих ядро льдов. Получены данные о скоростях частиц пыли в зависимости от определяющих параметров. Показано, что скорость эжекции пылевой частицы определяется одним обобщенным параметром.
С.А. Бордзиловский, С.М. Караханов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия bordz@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: кварц, температура, ударные волны, излучательная способность, коэффициент поглощения, цветовая температура
Страницы: 139-149
Определены яркостная и цветовая температуры ударно-разогретого плавленого кварца в диапазоне длин волн теплового излучения от 390 до 630 нм с использованием четырехканального пирометра. Измерения проведены в диапазоне давлений ударного сжатия 27.6 ÷ 50.5 ГПа. Показано, что спектр излучения ударно-разогретого плавленого кварца представляет собой наложение спектра теплового излучения и линейчатого спектра. Определены барические зависимости излучательной способности и коэффициента поглощения ударно-сжатого плавленого кварца.
Анарга А. Дорде1, Тушар П. Раут1,2, Амит Г. Дорде2, Н. Гаутам1 1Колледж Новроджи Вадиа Университета Савитрибай Пхуле в Пуне, Пуна, Индия anarghawakhare@gmail.com 2Университет Савитрибай Пхуле в Пуне, Пуна, Индия tusharraut103@gmail.com
Ключевые слова: речной бассейн, геоморфометрия, характеристики бассейна, анализ главных компонент, центральная модель рельефа
Страницы: 186-197
Речные бассейны являются фундаментальными географическими единицами, которые влияют на водный поток и развитие рельефа. Геоморфометрические исследования необходимы для количественной оценки различных характеристик бассейна и понимания процессов формирования рельефа. Представлен геоморфометрический анализ бассейна р. Мула-Мута - комплексное исследование, в котором особое внимание уделено притокам пятого порядка. Для анализа морфометрических параметров бассейна использовались традиционные методы и цифровые модели рельефа. Результаты показывают, что геоморфометрические параметры, такие как густота дренажной сети, частота водотоков и гипсометрический интеграл, дают представление о дренажной системе и развитии рельефа. Бассейн р. Мула-Мута с его вытянутой формой и сильно расчлененным рельефом имеет характеристики, отвечающие более старой стадии развития рельефа. Анализ бассейнов пятого порядка указывает на изменения гипсометрических интегральных значений, что говорит о переходе от зрелых к старым стадиям развития рельефа. Анализ главных компонент позволил выделить ключевые параметры, характеризующие бассейн: это его форма, в том числе размер, речная сеть, рельеф, форма и текстура дренажной сети. Подобные исследования способствуют пониманию процессов формирования рельефа, что может помочь в изучении окружающей среды и управлении водными ресурсами.
Ю. Янь1, Г. Лу1, И. Лэй2 1Школа авиационного машиностроения Наньчанского университета Ханконг, Наньчан, Китай yypgoodluck87@126.com 2Цзянсийский университет традиционной китайской медицины, Наньчан, Китай lyxgoodluck@163.com
Ключевые слова: нанополикристаллический ниобий, границы зерен, плотность дислокаций, растяжение
Страницы: 197-206
С использованием методов молекулярной динамики исследованы свойства нанополикристаллического ниобия при одноосном растяжении. С помощью алгоритма Вороного созданы модели поликристаллического ниобия с различными размерами зерен, а также изучено влияние размера зерна и температуры системы на его механические свойства. Показано, что размер зерна оказывает существенное влияние на механизм деформирования нанополикристаллического ниобия. В процессе деформации количество атомов на границах зерен значительно увеличивается, в то время как плотность дислокаций постепенно уменьшается. С уменьшением размера зерна модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что согласуется с обратным эффектом Холла - Петча. Установлено, что в образцах с меньшим размером зерна протяженность границ зерен и количество неупорядоченных атомов на них больше, что приводит к ухудшению механических свойств. С повышением температуры системы модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что обусловлено увеличением числа неупорядоченных атомов на границах зерен
Е.В. Карпов1,2, А.Н. Прохоров1,3, А.Ю. Ларичкин1,2, В.Н. Говердовский1 1Московский политехнический университет, Москва, Россия evkarpov@mail.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия larichking@gmail.com 3ООО "Тюбол Центр НСК", Новосибирск, Россия prohorovan05@yandex.ru
Ключевые слова: тонкостенная конструкция, закритическое деформирование, упругий элемент квазинулевой жесткости, вибрация в инфрадиапазоне, виброизоляция
Страницы: 213-220
Предложен подход к моделированию и оценке параметров тонких упругих незамкнутых оболочек и пластин при закритическом деформировании. Рассмотрена конечно-элементная модель продольного изгиба пластины желобообразного профиля, проведено численное моделирование поведения пластины с квазинулевой жесткостью и исследована эффективность использования такой пластины в качестве упругого элемента виброизолирующего механизма. Выполнено сравнение результатов конечно-элементного моделирования с результатами расчетов по аналитическим моделям и с экспериментальными данными. Проведен анализ возможностей регулирования квазинулевой жесткости пластин. Полученные результаты свидетельствуют о возможности широкого применения подобных упругих элементов в системах виброизоляции наземного и бортового оборудования
К.А. Атышов1, Х. Коч1, А.В. Бабосюк1, У.С. Аралбаев2 1Кыргызский научно-исследовательский университет им. М. Рыскулбекова, Бишкек, Кыргызстан 2Академия государственного управления при Президенте Кыргызской Республики, Бишкек, Кыргызстан
Ключевые слова: природно-рекреационные ресурсы, государственно-частное партнерство, высокогорные зоны, экономика, регулирование
Страницы: 187-195
На основе всестороннего изучения туристского потенциала рассмотрены основные направления развития горного туризма в Кыргызстане. Проведено комплексное исследование природно-рекреационных ресурсов страны, связанных с высотной зональностью. К ним относятся горы, ледники, минеральные воды, лечебные грязи, озерные пляжи и др. С учетом мировых тенденций развития туристического рынка определены три перспективных направления горного туризма в Кыргызстане: курортно-рекреационный, путешествие по Великому шелковому пути и горно-приключенческий, ключевая роль в развитиии которого отводится альпинизму. Показано, что туристско-рекреационный потенциал республики преимущественно связан с высокогорными территориями. Сделан вывод, что для раскрытия этого потенциала необходимо создание международного альпинистского центра, развитие туристической инфраструктуры и модернизация существующей, а также совершенствование контроля в области охраны окружающей среды. Для достижения этих целей требуются значительные инвестиции, часть которых может быть привлечена с помощью иностранных инвесторов. Реализация данных мер должна способствовать устойчивому развитию республики и повышению качества жизни населения.
Представлены результаты исследования воздушной низкотемпературной газификации сырой биомассы широкого фракционного состава в пилотной установке с расширяющимся профилем и с восходящим потоком под атмосферным давлением. В качестве топлива использовался сырой сосновый опил со средним размером 0,25 - 0,50 мм и максимальным - 5 - 6 мм. Расход воздуха варьировал в диапазоне 8 - 15 м3/ч, а топлива - 7,3 - 19,5 кг/ч. Теплота сгорания полученного синтез-газа (2,47 - 5,58 МДж/м3) соответствует требованиям к энергетическим газам, используемым в двигателях внутреннего сгорания и газотурбинных установках.
Ч.А. Цгоев1, М.А. Братенков1, Д.И. Сахаров1, В.А. Травников1, А.В. Серёдкин1,2, В.А. Калинин1, Д.В. Фомичев3,4, Р.И. Мулляджанов1,2 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия c.tsgoev@g.nsu.ru 2Институт теплофизики им. С.А. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия a.seredkin@g.nsu.ru 3Университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Россия dvafomichev@rosatom.ru 4Госкорпорация «Росатом», Москва, Россия
Ключевые слова: физически-информированное машинное обучение, нейронные сети, задача конвекции
Страницы: 401-417
Физически-информированные нейронные сети (PINN) представляют собой инновационный метод решения разнообразных задач в областях математики, физики и инженерии. Указанный метод объединяет в себе концепции нейронных сетей и физических уравнений с целью моделирования и анализа различных физических процессов. В частности, PINN может применяться для решения дифференциальных уравнений, включая одномерное уравнение конвекции. Исследование показало, что стандартная реализация PINN эффективно решает одномерное уравнение конвекции при относительно небольших значениях скорости конвекции, однако теряет устойчивость при увеличении данного параметра. В настоящей работе представлен обзор существующих подходов к решению одномерного уравнения конвекции с использованием PINN, а также демонстрируется, как различные методы могут улучшить качество моделей. Результаты сравнения методов свидетельствуют о превосходстве подхода, основанного на динамическом изменении точек коллокации в зависимости от невязки на текущем шаге обучения, по сравнению с другими подходами.
М. О. А. Феррейра1, К. Р. дос Сантос1, Р. В. Геламо2, Н. Б. Лейте2, К. А. Р. Баптиста3, Х. К. Пинто1, Х. А. Морето1, Т. Х. П. де Оливейра4 1Инженерная школа г. Сан-Карлус Университета Сан-Паулу, Сан-Карлус, Бразилия moaferreira@usp.br 2Федеральный университет Триангуло Минейро, Убераба, Бразилия rogelamo@gmail.com 3Инженерная школа г. Лорена Университета Сан-Паулу, Лорена, Бразилия carlos.baptista@usp.br 4Федеральный университет г. Лаврас, Лаврас, Бразилия tiago.pires@ufla.br
Ключевые слова: синергия усталости и коррозии, реакционное распыление, алюминиевый сплав
Страницы: 232
Исследуется влияние покрытий из Nb2O5 полученных методом реакционного распыления, на усталостный рост трещины в образцах, подвергнутых растяжению в условиях воздействия раствора NaCl. Установлено, что коррозия сплава происходит вблизи вершины трещины - области повышенных напряжений. Значительная пластическая деформация, обусловленная присутствием полос скольжения, приводит к образованию микротрещин, в результате чего новые слои материала подвергаются воздействию коррозионной среды. Показано, что покрытия из Nb2O5 повышают стойкость алюминиевого сплава 2198-T851 к усталостной коррозии
А.И. Конурин, Д.В. Орлов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия konurin@misd.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, горный удар, удароопасность, геодинамика, искусственные нейронные сети, машинное обучение
Страницы: 183-194
Представлен перечень наиболее глубоких подземных сооружений различного назначения: шахт, рудников, туннелей, гидроэлектростанций и подземных исследовательских лабораторий. Показана возможная классификация горных ударов по механизму возникновения: перед выработанным пространством, в целике, вблизи тектонического нарушения. Выполнен анализ распространенных на практике систем прогноза удароопасности, выделены измерительные системы постоянного действия, данные которых подходят для машинной обработки. Приведена схема прогноза геодинамической обстановки на месторождении с использованием искусственных нейронных сетей. Выполнен сравнительный анализ методов машинного обучения для анализа геодинамических явлений. Показана структура искусственных нейронных сетей для прогнозирования геодинамических явлений и устойчивости горных выработок. Рассмотрены сейсмособытия на примере Шерегешского рудника. Установлена точность определения кластера сейсмособытия при использовании различных моделей. Наилучшие результаты показал метод k-средних (97.92 %).
Е.П. Базарова1, О.И. Кадебская2, Е.А. Цурихин3, А.М. Кононов4 1Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия bazarova@crust.irk.ru 2Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия icecave@bk.ru 3Уральский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Екатеринбург, Россия zurihe@mail.ru 4Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия amkononov@yandex.ru
Ключевые слова: пещера, минералы, подземные воды, изотопия, Гиссарский хребет
Страницы: 178-192
Впервые изучены морфология, химический и изотопный состав минеральных отложений трех пещер в высокогорном районе хр. Сурхантау, расположенного на юго-востоке Узбекистана. Хребет является частью юго-западных отрогов Гиссарского хребта, входящего в Гиссаро-Алайскую горную систему Южного Тянь-Шаня. В рассматриваемых пещерах выявлены четыре типа минеральных отложений, из которых наиболее значимыми являются водно-хемогенные образования. Данные отложения, в морфологическом отношении представленные агрегатами гравитационных, субаквальных, кораллит-кристалликтитовых кор, пещерной пудрой и волокнистыми образованиями, сложены преимущественно кальцитом с включениями фторапатита, барита, магнетита, гетита, рутила, плагиоклаза, эпидота и кварца. Отложения из привходовой части пещеры имени Вишневского отличаются ростом d13С при практически одинаковых значениях d18О, что указывает на отрицательные температуры. Приведены данные о составе подземных вод, описаны условия их формирования при спелеолитогенезе на основе гидрогеохимических и изотопных исследований. Изотопный состав карстовых вод говорит о преобладании зимнего снегового питания. Крупные кальцитовые агрегаты и мощный слой рыхлых отложений в подземных полостях указывают на формирование пещер в условиях теплого и влажного климата обильными водотоками, имеющими область питания в некарстующихся песчаниках, которые на сегодняшний момент практически уничтожены эрозией. В настоящее время развитие подземных полостей продолжается в донных частях вследствие деятельности подземных вод и в привходовых частях за счет обвальных процессов.
Проведено исследование по влиянию добавки оксида индия на свойства Pd-содержащих каталитических систем Pd/WO3-ZrO2 на основе модифицированного вольфрамат-анионами диоксида циркония (вольфраматциркониевые катализаторы) и катализаторов Pd/WO3-ZrO2/Al2O3, в которых активный компонент WO3-ZrO2, отвечающий за кислотные свойства катализаторов, внесен в пористую матрицу носителя - оксида алюминия. Показано, что введение в состав катализаторов добавки оксида индия в количестве 0.5-1.5 мас. % способствует повышению их активности, а также увеличению выхода целевых продуктов реакции - изомеров октана. Введение 0.5 мас. % оксида индия в состав вольфраматциркониевых катализаторов, нанесенных на оксид алюминия, приводит к росту конверсии октана на 5.8 % и увеличению выхода целевых продуктов реакции изомеров октана на 4.7 мас. %. Для катализаторов Pd/WO3-ZrO2 введение добавки оксида индия в количестве 1.0-1.5 мас. % приводит к повышению конверсии октана на 28.0-38.7 % при увеличении выхода изомеров на 17.0-21.3 мас. %. Положительное влияние добавки оксида индия в катализаторы Pd/WO3-ZrO2 обусловлено увеличением доли активной тетрагональной фазы диоксида циркония от 33 до 43-63 %, повышением удельной поверхности от 28 до 38-40 м2/г и ростом общей кислотности по данным термопрограммируемой десорбции аммиака от 113 до 122 мкмоль/г. Введение активного компонента в пористый алюмооксидный носитель приводит к увеличению доли слабых кислотных центров катализаторов, что обусловливает повышение селективности в отношении изомеров октана. Добавка оксида индия позволяет регулировать фазовый состав, текстурные характеристики и кислотные свойства палладиевых вольфраматциркониевых катализаторов, что определяет их каталитическую активность и позволяет получать активные и селективные катализаторы изомеризации октана - Pd/In2O3-WO3-ZrO2 и Pd/In2O3-WO3-ZrO2/Al2O3.
М.В. Жаров, Е.В. Преображенский
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия maximzharov@mail.ru
Ключевые слова: пластическое течение металла, моделирование, метод конечных элементов, поле скоростей деформаций, поле напряжений, дефекты формы
Страницы: 206-218
Приводятся результаты исследований достоверности математического моделирования пластического течения металла с использованием метода конечных элементов, реализованного в различных программных продуктах. Изучены недостатки метода конечных элементов и их влияние на описание деформационных процессов, происходящих при интенсивном формоизменении заготовки. Особое внимание уделено исследованию областей со сложным течением металла. Проведено сравнение результатов математического моделирования, полученных при использовании программных продуктов MSC Simufact.Forming, Transvalor Forge, SFTC DeForm, КванторФорм QForm, с параметрами реальных изделий. Показано, что результаты математического моделирования, проведенного с помощью указанных прикладных программных продуктов при исследовании сложного течения металла, являются достаточно достоверными
В.М. Фомин, А.Е. Краус, А.Ю. Мельников, Д.Е. Воробьев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: баллистический предел, АБС-пластик, динамическое нагружение, баллистические кривые, численное моделирование
Страницы: 201-209
Проведено нагружение пластин конечной толщины (1 ÷ 5 мм) из АБС-пластика (акрилонитрилбутадиенстирола) с целью определения механических параметров данного материала. Нагружение осуществлялось сферической частицей массой 0,45 г, изготовленной из свинца. Выполнена серия экспериментов, результаты которых положены в основу математического моделирования с использованием комплекса ''Reactor3D''. Результаты проведенного сравнения показывают, что сферическая частица массой 0,45 г образует сквозное отверстие в преграде из АБС-пластика толщиной 3,5 мм при скорости взаимодействия не менее 230 м/с. Для преград из АБС-пластика толщиной 1 ÷ 5 мм требуется скорость взаимодействия в диапазоне 140 ÷ 300 м/с. Установлено, что параметры, полученные в ходе исследования, описывают поведение пластин конечной толщины при нагружении с погрешностью, не превышающей 5 %.
А.А. Афанасенков, Т.А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия khmel@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гибридная детонация, водородно-воздушная смесь, частицы алюминия, математическое моделирование, численные расчеты
Страницы: 154-173
Представлены результаты численного моделирования распространения ячеистой детонации в неоднородных газовзвесях частиц алюминия в водородно-воздушной смеси. Используется физико-математическая модель гибридной детонации с описанием химических реакций в рамках приведенной кинетики. В модели учитываются гомогенные и гетерогенные реакции с образованием субоксидов или частиц твердого оксида алюминия, а также фазовые переходы (испарение и декомпозиция оксида) в продуктах реакции. Модель согласуется с известными экспериментальными данными и результатами термодинамических расчетов параметров детонации и состава смеси в равновесном состоянии. Рассмотрены течения в каналах с поперечными градиентами и с разрывами концентраций частиц. Получены различные картины ячеистых структур, что позволяет рассматривать распределение частиц в пространстве как управляющий фактор детонационных процессов.
М.В. Курленя1, Н.В. Ледяев2, А.А. Хамутский3, А.П. Хмелинин1, А.В. Патутин1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия patutin@misd.ru 2АО “СУЭК-Кузбасс”, Ленинск-Кузнецкий, Россия 3ООО “СИБКОР”, Ленинск-Кузнецкий, Россия
Ключевые слова: Электромагнитное излучение, горная выработка, система регистрации, мониторинг, трещинообразование, проявления горного давления, напряженно-деформированное состояние, угольный пласт
Страницы: 187-196
Приведены результаты натурных испытаний стационарных приборов регистрации электромагнитного излучения, предшествующего разрушению горных пород, в шахтных условиях при их установке на передвижное горно-шахтное оборудование. Установлены пороговые значения регистрируемых сигналов, соответствующие разрушению участков кровли выработок, оценены частоты электромагнитных помех при полностью обесточенном электрооборудовании очистного забоя, выключенном и работающем технологическом оборудовании. Даны рекомендации по совершенствованию конструкции прибора и обработки регистрируемых данных.
Д.И. ЦЕЛЮК1,2, А.Г. МИХАЙЛОВ1, Н.Ф. УСМАНОВА1, О.И. ЦЕЛЮК3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия tselukdi@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 3Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия oitseluk@mail.ru
Ключевые слова: угли Канско-Ачинского бассейна, золошлаковые отходы, вещественный состав, техногенные воды, миграционная активность элементов, экологический мониторинг
Страницы: 850-862
В процессе эксплуатации золоотвалов технические воды в основании техногенных массивов формируют техногенный водоносный горизонт, характеризующийся высокой минерализацией, гидрокарбонатно-кальциево-натриевым составом и высокощелочной средой. На основе представленных исследований водной среды и ранее полученных материалов о вещественном составе твердой фазы техногенных отложений, проанализировано влияние агрессивного состава вод техногенного водоносного горизонта на качественный состав золошлаков. Выявлено, что происходящие процессы дезинтеграции карбонатов и алюмосиликатов в нижнем горизонте золошлаковых массивов приводят к высвобождению широкого спектра опасных веществ. Процессы техногенеза оказывают значительное влияние на качественный состав техногенного фильтрата и миграционную активность водорастворимых ингредиентов, что существенным образом может влиять на состояние окружающей среды и требует систематического проведения экологического мониторинга.
Н.М. СЫСОЕВА
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия synat@yandex.ru
Ключевые слова: размещение производительных сил, экономическое районирование, Ангаро-Енисейский регион, территориальное планирование, территориально-производственный комплекс, поляризованное развитие
Страницы: 196-203
Дана оценка научного наследия выдающегося сибирского экономико-географа и экономиста В.А. Кротова с позиций современных проблем территориального развития и управления. В период индустриального освоения Восточной Сибири В.А. Кротов работал над вопросами оптимального размещения производительных сил и над развитием теории ТПК, опираясь на географические особенности районов нового освоения. В условиях преобладания отраслевого планирования он настаивал на необходимости построения схем размещения производительных сил территории, и его подход к планированию опирался на экономическое районирование. Показано, что с прекращением государственного управления производством основные комплексы, созданные в тот период, остаются основой хозяйственной структуры ресурсных регионов с интегрирующим внутрикорпоративным планированием. В сетке экономического районирования В.А. Кротов настаивал на объединении Иркутской области в рамках Ангаро-Енисейского региона с Красноярским краем, а не с Забайкальем. Проведено сравнение взглядов ученого с современными подходами к решению этой задачи (выделенный в 2000-х гг. Байкальский регион как часть системы федерального планирования в Стратегии пространственного развития РФ от 2019 г. был вновь заменен на Ангаро-Енисейский регион, а Забайкалье присоединено к Дальнему Востоку). В работе над системой территориального управления на основе ТПК В.А. Кротов пытался использовать зарубежный опыт, включающий элементы взаимного притяжения производителя и потребителя в теориях поляризованного развития, а также межрегиональные согласования на примере Администрации долины р. Теннеси. При устранении институциональных барьеров социалистической системы хозяйствования эта тема стала широко разрабатываться в современной региональной науке, включая сравнения ТПК с полюсами роста и кластерами. Отмечен вклад В.А. Кротова в методологическое согласование и интеграцию исследований по основным проблемам размещения в рамках экономической географии и региональной экономики.
Предложена концепция геолого-технологической блочной модели как основы единой цифровой модели месторождения. Рассмотрены методы импорта и трансформации данных из разнородных источников, реализация многоуровневой генерализации, выбор масштабируемых систем управления базами данных и гибридной системы хранения, а также интеграция с ГГИС, ERP и другими информационными системами через стандартизированные интерфейсы. Показано, что геолого-технологическая блочная модель обеспечивает высокую точность моделирования, поддерживает аналитику и прогнозирование, становится единым источником актуальной информации о месторождении и формирует ядро цифрового двойника горнодобывающего предприятия. Установлено, что геолого-технологическая блочная модель - ключевой элемент цифровой трансформации, обеспечивающий согласованность данных, повышение эффективности и снижение рисков на всех этапах эксплуатации месторождения.
"К. Г. ИОНЕ1, В. М. МЫСОВ1, В. Г. СТЕПАНОВ1, В. Н. ПАРМОН2"
"1Научно-инженерный центр “Цеосит” Объединенного института катализа СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия) 2Институт катализа СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)"
Страницы: 129-143
Показано, что с высокой термодинамической вероятностью возможен каталитический синтез из газов CO, CO2 и H2 углеводородных смесей, включающих метан, н-алканы, нафтены, изо-алканы и ароматические углеводороды в соотношениях, близких к таковым в природных газоконденсатных и нефтяных смесях. Эти процессы протекают с высоким экзотермическим эффектом и после запуска могут идти не только без притока тепла извне, но и с выделением больших количеств тепла. Геохимическая модель Земли указывает на высокую вероятность существования каталитически активных зон – Fe, Ni, Mo, Co, Cu, Zn, Cr-содержащих руд с включением алюмосиликатной или алюмофосфатной составляющих. Данные о том, что в состав газовых флюидов Земли входят водород и углекислый газ, свидетельствуют о высокой вероятности образования глобальных зон каталитического небиологического синтеза метана и смесей высших углеводородов из природных CO, CO2 и H2. Проведено сравнение составов смесей углеводородов, полученных в результате их каталитического синтеза из CO, CO2 и H2 на лабораторном, пилотном и промышленном уровнях, и природных углеводородных скоплений. Обсуждена возможность рассмотрения процессов каталитического синтеза углеводородов в качестве модели макропроцессов, которые могли происходить (происходят сейчас) в разные периоды геохимической истории Земли.
Исследованы способы управления тепловыми
режимами при пространственном обтекании
затупленного тела сверхзвуковым потоком
с одновременным использованием вдува
газа с поверхности пористого затупления
и перетекания тепла в материале
оболочки. Решение задачи в сопряженной
остановке позволило учесть влияние
неизотермичности стенки оболочки на
характеристики тепло- и массообмена в
пограничном слое. Показана эффективность
использования теплопроводных материалов
для снижения максимальных температур в
зоне завесы.
Методом электронно-пучковой флюоресценции азота проведены измерения средней плотности и характеристик возмущений плотности в гиперзвуковом ламинарном следе за газодинамическим свистком при числе Маха потока М = 21 и единичном числе Рейнольдса Re1 = 6 ·105 м-1. Показано, что для этих условий обтекания при наличии только естественных возмущений потока аэродинамической трубы течение в следе является устойчивым. При введении в след интенсивных искусственных возмущений течение в следе существенно дестабилизируется.
А. П. Ильин, А. А. Громов, Д. В. Тихонов, Г. В. Яблуновский, М. А. Ильин
"НИИ высоких напряжений Томского политехнического университета, 634050 Томск yellow@mail2000.ru"
Исследованы свойства электровзрывного сверхтонкого порошка алюминия, частицы которого стабилизированы покрытием из диборида алюминия, нанесенного непосредственно в процессе синтеза порошка. Сверхтонкий порошок алюминия, стабилизированный таким способом, имеет особенности в сравнении с другими сверхтонкими порошками: узкое распределение частиц по размерам, повышенную дисперсность и одновременно более высокую устойчивость к окислению при нагревании.
А. И. ЛУКАШЕВИЧ, В. В. МОЛЧАНОВ, В. В. ГОЙДИН, Р. А. БУЯНОВ, Г. А. ТОЛСТИКОВ
"Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090, Е-mail: toshik@yandex.ru"
Страницы: 151-154
Разработаны механохимический метод получения активного алюминия и методика получения алюминийорганических производных ненасыщенных углеводородов. Впервые показана возможность проведения гидроалюминирования в условиях механохимической активации. Синтезирован бутиллитий по реакции смеси бутенов с гидридом лития в условиях механохимической активации.
На основе дислокационной модели двойника
изучено влияние дисбаланса плотностей
двойникующих дислокаций на границах на
напряженное состояние внутри
клиновидного двойника, вблизи его
вершины и во внешних областях,
прилегающих к двойниковой границе.
Исследована зависимость длины волны
локализации пластической деформации на
параболической стадии деформационного
упрочнения от размера зерна в
поликристаллическом алюминии. Определен
характер такой зависимости в диапазоне
размеров зерна 10-2–10 мм.
Изучено влияние размера зерна на
характер кривой пластического течения.
Получены достаточные условия технической
устойчивости нелинейных динамических
состояний удлиненных упругих летательных
систем при их управляемом продольном
вертикальном движении. В заданных
летательных системах учитывается влияние
изменения площади их поперечного
сечения, поперечных деформаций и
колебаний. Сформулированные критерии
технической устойчивости зависят от
основных параметров управляемого
процесса, в частности от приращения
поперечной нагрузки за счет искривления
оси системы и аэродинамических сил во
время вертикального полета.
Изучено влияние предварительно
накопленных пластических деформаций на
условия существования и распространение
поверхностей разрывов упругих
деформаций, возникающих при последующем
ударном нагружении. Показано, что
анизотропия свойств среды, определяемая
наличием предварительных необратимых
деформаций, влияет на процесс
распространения повторных граничных
возмущений по упругопластической среде.
Подробно рассмотрены плоские ударные
волны, распространяющиеся по одномерно и
однородно деформированной среде.
Приведены решения задач о мгновенной
нагрузке и разгрузке упругопластического
полупространства с необратимыми
деформациями.
О. Б. Дреннов, А. И. Давыдов, А. Л. Михайлов, В. А. Раевский
"Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607190 Саров"
Страницы: 160-169
Представлены результаты экспериментов, в
которых наблюдалось развитие
периодических возмущений на контактной
границе продукты взрыва — металл.
Проведены эксперименты как со
сферической, так и с плоской геометрией.
Исследованы критические режимы
волнообразования (скорость детонации
заряда взрывчатого вещества Dі6,9 мм/
мкс). Дается объяснение этого эффекта. В
эксперименте обнаружено, что под
воздействием динамического импульса на
границе продукты взрыва — металл
реализуются интенсивные пластические
деформации, приводящие к термическому
разупрочнению приграничного слоя стали.
В этом слое реализуется неустойчивость
Кельвина — Гельмгольца. Проведенная
расчетно-аналитическая оценка
критической граничной неустойчивой длины
волны удовлетворительно согласуется с
результатами эксперимента.
Т. В. Ходжер, М. Ю. Семенов, В. А. Оболкин, В. М. Домышева, Л. П. Голобокова, Н. А. Кобелева, О. Г. Нецветаева, В. Л. Потемкин, М. В. Сергеева
"Лимнологический институт Сибирского отделения РАН, ул. Улан-Баторская, 3, Иркутск 664033 (Россия), E-mail: khodzher@lin.irk.ru"
Страницы: 699-
Приведены данные трехлетних наблюдений за химическим составом атмосферных осадков, аэрозоля, почв и поверхностных вод на трех станциях мониторинга в Байкальском регионе. Обоснован выбор объектов наблюдения. Рассмотрены вопросы устойчивости природных объектов к подкислению. Количественно оценена устойчивость наземных экосистем к подкислению и качественно – поверхностных вод. Показано, что наиболее сильно признаки подкисления проявляются в районах, подветренных по отношению к региональным промышленным центрам на удалении в несколько десятков и сотен километров от них. Допустимая нагрузка кислотности для почв рассматриваемой территории варьирует от 1.25 до 1.4кг-экв/(га.год), в то время как максимальная современная кислотная нагрузка достигает лишь 0.40кг-экв/(га.год).
Проведен многолетний экологический мониторинг популяций мелких грызунов интразональных (пойменных) биоценозов, имеющих существенное значение для поддержания биоразнообразия фоновых степных ландшафтов. В течение семи лет изучали влияние режима погоды и характера весеннего половодья реки с незарегулированным стоком на жизнедеятельность пойменных обитателей – мышей и полевок. Наблюдали сезонно-циклическую динамику в распределении мышевидных грызунов: регулярные сезонные перемещения из пойменной уремы в пограничные биотопы (с формированием мозаичной пространственной структуры) и обратно (с восстановлением диффузной структуры). Прослежена тенденция к обратной зависимости итоговой осенней численности грызунов от высоты и характера весеннего разлива реки. Показана межгодовая изменчивость видовой структуры грызунов пойменных сообществ и связь сезонной смены доминирующих видов с характером половодий. Действие авторегуляторных популяционных механизмов нивелировалось половодьем, вследствие чего незавершенность полных циклов динамики численности была обычным явлением. В маловодные годы ослабление влияния этого фактора приводило к определенной автономности популяционной динамики и проявлению межвидовых отношений в населении мышеобразных. Показано, что половодье (и сопутствующие ему природные явления) – важный экологический фактор, определяющий разнообразие, численность и распределение грызунов в зоне временного затопления, а также в непосредственной близости от нее и потому создающий основу для повышения фаунистического разнообразия окружающих ландшафтов.
С использованием термомеханического
подхода получены квазилинейные
соотношения обратимого конечного
деформирования анизотропных материалов.
Свободная энергия представлена функцией
температуры и совместных инвариантов
логарифмической меры деформаций и
базисных тензоров. Учитываются
нелинейные термомеханические эффекты, в
том числе различное поведение материалов
при растяжении-сжатии и зависимость
тензора упругости от температуры.
Рассмотрена задача проектирования
слоистых пластин с заданными
жесткостными и прочностными
характеристиками. Исходная задача
проектирования сводится к задаче о
выпуклых комбинациях, для решения
которой применяется метод свертывания.
Решаются следующие задачи
проектирования: проектирование с учетом
прочности, проектирование слоистой
пластины нефиксированной толщины,
проектирование с приближенно заданными
характеристиками.
Е. Ф. Пищальникова, В. С. Симагин, Н. Н. Корнева, А. А. Беляев*
"Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 *Новосибирский государственный аграрный университет, 630039 Новосибирск, ул. Добролюбова, 160"
Страницы: 323-327
В. П. Ходырев, А. Г. Мирзаева, Н. П. Глущенко, Р. В. Бабуева
"Институт систематики и экологии животных СО РАН 630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11"
Страницы: 529-533
Изучены биотопы и доминирующие виды кровососущих комаров в шести пунктах юга Западной Сибири. Показана практическая возможность эффективной защиты человека от комаров Aedes с помощью бактокулицида. Против C. pipiens успешно испытан биопрепарат на основе B. sphaericus.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
