С.В. Сердюков, И.М. Сердюк, Л.А. Рыбалкин, Т.В. Шилова, А.С. Сердюков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия ss3032@yandex.ru
Ключевые слова: Уголь, циклическое воздействие жидким азотом, проницаемость, скорость распространения ультразвука, трещиноватость, оптимизация числа циклов воздействия
Страницы: 15-26
Приведены результаты лабораторных исследований проницаемости длиннопламенного газового угля Моховского разреза Кузбасса в зависимости от интенсивности циклического воздействия жидким азотом. Влияние замораживаний на трещиноватость оценивалось по изменению фильтрации газа и скорости распространения ультразвука. Получено увеличение проницаемости тестируемого угля в сжатом состоянии до промышленно значимых величин. Для достижения эффекта достаточно трех-четырех циклов обработки жидким азотом. Воздействие снижает скорость распространения продольных ультразвуковых волн до 6 %, что указывает на повышение объемной плотности микротрещин.
Адакиты вулканических комплексов Валоваям и Тымлат образовались в процессе субдукции миоценовой океанической литосферы Командорской котловины под Северную Камчатку и ее взаимодействия с перидотитами мантийного клина. Постколлизионные адакитовые дациты палеовулкана Бакенинг (Центральная Камчатка) связаны с деструкцией и плавлением палеослэба мезозойской Кроноцкой микроплиты после коллизии Кроноцкой островной дуги под воздействием горячей подслэбовой астеносферной мантии. Среди микровключений в минералах и в вулканическом стекле адакитов Камчатки преобладают сплавы системы Cu-Ag-Au и хлориды серебра, присутствуют различные сульфиды, самородные металлы, сплавы, оксиды и гидроксокарбонаты халькофильных элементов, ассоциации которых сопоставимы с парагенезисами рудных минералов в эпитермальных и порфировых месторождениях Дальнего Востока России. Адакиты Камчатки характеризуются повышенными содержаниями серебра и золота по сравнению с лавами островных дуг и задуговых бассейнов. Источниками рудных элементов в них могли быть как метаморфизованные базиты субдуцированной океанической коры, так и перекрывающие их металлоносные пелагические осадки. Сделан вывод о том, что адакиты, сформировавшиеся в условиях субдукции молодой океанической литосферы (Северная Камчатка), а также плавления более древней океанической литосферы при разрыве и отрыве слэба (Центральная Камчатка), могут быть магматическими прекурсорами развитой здесь медно-золото-серебряной минерализации. Высказано предположение, что связанные с адакитами металлогенические процессы могут проходить и на конвергентных границах плит других типов, в частности, в обстановке пологой субдукции.
Предложен метод гидротермального синтеза цеолитов типа пентасил (MFI или ZSM-5) с силикатным модулем 40, заключающийся в добавлении в щелочной алюмокремнегель в качестве структурообразующего компонента (темплата), наряду с гексаметилендиамином, второго структурообразователя - полианилина. Полианилин, использованный в работе, также синтезирован по авторской методике. Методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа установлена принадлежность синтезированных цеолитов к семейству пентасил и определена степень их кристалличности, близкая к 100 %. Методом температурно-программируемой десорбции аммиака исследованы кислотные характеристики полученных цеолитных образцов и показано уменьшение силы и концентрации слабых кислотных центров по сравнению с цеолитом, синтезированным без использования полианилина. Количество сильных кислотных центров цеолитов, полученных с применением полианилина, напротив, несколько увеличилось. Установлена корреляция между кислотными свойствами цеолитов и концентрацией полианилина, добавленного в реакционную смесь в процессе синтеза. Каталитическая активность полученных цеолитных катализаторов определена в процессе облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Показано увеличение ароматизирующей активности катализаторов и октановых чисел образующихся бензинов при применении цеолитов, синтезированных с использованием двух темплатов - гексаметилендиамина и полианилина. Определен оптимальный температурный интервал процесса облагораживания прямогонного бензина, позволяющий на всех исследованных цеолитных катализаторах получить высокооктановые бензины, отвечающие современным требованиям к автомобильным бензинам по углеводородному составу и показателю октанового числа. Фракционный состав образующихся бензинов (за исключением температуры конца кипения) соответствует летней марке автомобильного бензина.
П.Ф. Курбатов
Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия ion@laser.nsc.ru
Ключевые слова: газовый разряд постоянного тока, синергетическая бифуркационная модель, плазменные реакции, когерентность, продольное магнитное поле
Страницы: 13-31
Проведен анализ изменения свойств газоразрядной плазмы, возбуждаемой постоянным током, в однородных слабых продольных магнитных полях. Состояние и поведение такой системы в слабом магнитном поле можно исследовать, используя реакционно-диффузионное уравнение, описывающее ионизационно-рекомбинационное равновесие в ней, и современные представления об амбиполярной диффузии. Показано, что при наличии внешнего магнитного поля уменьшается коэффициент поперечной диффузии, нарушается когерентность возникающих плазменных состояний в заданных системах, возникают шумы или турбулентность в диффузионных и стратифицированных режимах, в том числе контрагированных, а также увеличивается период страт. Полное разрушение пространственно-временной структуры страты достигается при напряженности магнитного поля, превышающей критическое значение. Подобный эффект также достигается за счет повышения давления рабочего газа. Представленный материал позволяет обобщить все отмеченные выше особенности поведения ионизированного газа как различные проявления целостной плазменно-полевой системы
Освоение шельфа мирового океана - сложная задача, требующая разнообразных средств для обеспечения подводных коммуникаций. Приведены результаты моделирования зависимости формы электрических импульсов фотоприемника от длительности наносекундных оптических импульсов, распространяющихся через слой воды, содержащей кластеры нанопузырьков. Учитывалось рассеяние в области, находящейся за излучателем, для трасс разной длины. Расчет проводили в рамках геометрической модели. Факторы рассеяния кластеров оценивали с использованием теории Ми для субмикронных частиц с показателем преломления ниже, чем у воды. Установлено, что уширение импульса длительностью 1 нс, обусловленное рассеянием только на бабстонах, в том числе в области за излучателем, не превышает 0,1 нс на дистанции 20 м. Показано, что в чистой воде кластеры нанопузырьков ограничивают длину подводных линий оптической беспроводной связи за счет ослабления излучения. Результаты исследований могут быть использованы при разработке устройств для подводной беспроводной оптической связи.
В.Н. Лексин
Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" РАН, Москва, Россия leksinvn@yandex.ru
Ключевые слова: закрытые города, назначение, правовые основания, новые проблемы, федеральные территории
Страницы: 29-53
В статье представлены результаты многолетнего изучения городской среды закрытых административно-территориальных образований (ЗАТО) России, по числу и разнообразию не имеющих аналогов в других государствах. Показано, что последнее связано с особенностями формирования оборонного потенциала СССР и России в условиях недружественного окружения и необходимостью обеспечения безопасности стратегически важных объектов. В связи с закрытостью информации публикации о различных аспектах функционирования ЗАТО в течение полувека фактически отсутствовали. Однако с начала 2000-х годов в России стали появляться статьи и монографии об истории их создания, правовых основаниях и современных социально-экономических реалиях. При этом предметом таких работ, естественно, становятся не секретные объекты, а специфика городской среды ЗАТО. В статье на основе расширяющегося массива открытой информации показаны особенности, сущность и причины новой проблематики закрытых городов. В заключение изложены дискуссионные соображения о гипотетическом функционировании ЗАТО в формате федеральной территории.
Разработана методика построения траектории беспилотного летательного аппарата, основанная на анализе видеопотока с расположенной на нём камеры без применения информации глобальных навигационных систем. Траектория строится по найденным параметрам аффинной модели взаимного пространственного рассогласования смежных видеокадров. Использованы методы нахождения особых точек Ши - Томаси, оптического потока Лукаса - Канаде и фильтр Калмана. Приведены результаты реализации методики на одноплатных компьютерах и её апробации в условиях ограниченных вычислительных ресурсов на реальных видеопоследовательностях.
На примере Исетского гранитного карьера (Средне-Уральский таежный район) изучены видовое разнообразие, надземная фитомасса и проективное покрытие живого напочвенного покрова (ЖНП) в первые годы после проведения рекультивационных работ по лесохозяйственному направлению. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки эффективности рекультивации и состояния экосистем на нарушенных землях. Установлено, что спустя 1-2 года после создания лесных культур число видов ЖНП на обследованных участках варьирует от 16 до 29. Через год после проведения рекультивационных работ надземная фитомасса варьирует от 101.8 до 130.3 кг/га в абсолютно сухом состоянии, а спустя 2 года - от 552.9 до 1056.5 кг/га. Видовое разнообразие и продуктивность сообществ имеют тенденцию к увеличению уже в первые 2 года после завершения рекультивации. В надземной фитомассе ЖНП доминируют виды синантропной эколого-ценотической группы. Несмотря на значительное число видов ЖНП, во всех семи вариантах опыта с разной мощностью отсыпки почвогрунта в надземной фитомассе доминируют 1-2 вида, на долю которых приходится более половины общей надземной фитомассы в абсолютно сухом состоянии. В первый год после завершения рекультивационных работ это марь белая ( Chenopodium album L.), а на 2-й год - иван-чай узколистный ( Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), щавелек обыкновенный ( Rumex acetosella L.), клевер ползучий ( Trifolium repens L.).
А.Ф. Шориков1, Е.В. Буценко2 1Уральское отделение РАН, Институт экономики, Екатеринбург, Российская Федерация afshorikov@mail.ru 2Уральский государственный экономический университет, Екатеринбург, Российская Федерация evl@usue.ru
Ключевые слова: инвестиционное проектирование, управление инвестициями, оптимизация инвестиций, экономико-математическое моделирование, оптимальное адаптивное управление, векторная оптимизация, сетевое моделирование, календарное планирование, интеллектуальная компьютерная система, программы моделирования экономических процессов
Страницы: 28-42
В условиях высокой социально-экономической неопределенности и множественности целей инвесторов применение многокритериальной оптимизации в инвестиционном проектировании позволяет находить сбалансированные решения, учитывающие различные факторы и предпочтения, что повышает эффективность и устойчивость реализации инвестиционных проектов. В статье рассматривается проблема разработки интеллектуальной компьютерной программной системы оптимизации адаптивного управления процессом инвестиционного проектирования. В качестве инструментария для экономико-математического моделирования решения этой проблемы предлагается использовать сетевые модели и методы. В работе представлена новая оптимизационная сетевая экономико-математическая модель, учитывающая наличие в процессе инвестиционного проектирования нескольких вариантов допустимых технологий, различные варианты их осуществления и использующая векторную целевую функцию для оценки качества реализации проекта. На основе решения набора задач сетевого моделирования процессов инвестиционного проектирования, соответствующих допустимым технологиям и различным вариантам их осуществления, используя построение критических путей и метод скаляризации конкретной векторной целевой функции, предлагается методика решения сформированной задачи векторной оптимизации. Разработанная оригинальная методика позволяет реализовать процесс автоматизации и оптимизации адаптивного управления процессом инвестиционного проектирования на основе сетевого моделирования, включающий кодирование всех операций инвестиционного проектирования, определение взаимосвязей операций, последовательности и сроков их выполнения. На основании предлагаемой методики разработана и создана интеллектуальная компьютерная программная система оптимизации адаптивного управления процессом инвестиционного проектирования при наличии нескольких технологий и векторной целевой функции. Созданная интеллектуальная компьютерная система ОптимумИнвест позволяет реализовать автоматизацию, оптимизацию и поддержку принятия управленческих решений с использованием обратной связи при реализации сложных инвестиционных проектов.
Выполнено петролого-геохимическое и геохронологическое изучение габбровых интрузий утлыкташского комплекса в северной части Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала. Изученные интрузии приурочены к бортам Имангуловской мульды синсдвигового генезиса и к ее периферии. Возраст формирования габбро Уразовского массива, согласно новым LA-ICP-MS данным, составляет 333 ± 3 млн лет. Геохимические особенности и изотопный Nd-Sr состав пород утлыкташского комплекса указывают на слабодеплетированную мантию типа PM в качестве источника с последующим значительным фракционированием магмы при слабой степени ассимиляции коровых пород (до 6 %). Термодинамическое моделирование согласуется с моделью фракционирования единого мантийного расплава, из которого кристаллизовались все изученные габброидные тела. ID-TIMSи LA-ICP-MS U-Pb датировки цирконов (от 0.44 до 2.73 млрд лет) свидетельствуют об участии древней континентальной коры и, возможно, офиолитов меланжевой зоны Главного Уральского разлома, по которому Магнитогорский островодужный террейн был надвинут на палеоокраину Лавруссии. Геологическая позиция утлыкташского комплекса и его геохимическое сопоставление с базитами центральной части Магнитогорской мегазоны указывают на его формирование во время синколлизионного рифтогенеза в раннем карбоне, предваряющего сборку суперконтинента Лавразия.
А.В. Пинаев, П.А. Пинаев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия avpin51@mail.ru
Ключевые слова: кислород, масло, жир, масляные пары, волны экзотермических реакций, волна горения, пожаровзрывобезопасность, нижний концентрационный предел распространения пламени
Страницы: 28-38
Исследовано возбуждение и распространение волн экзотермических реакций в закрытом канале, заполненном газообразным кислородом при начальных давлениях 0.1 ÷ 2 МПа. Волны возбуждали раскаленной нихромовой спиралью с нанесенным на нее небольшим количеством вакуумного масла ВМ-4 либо топленого жира. Определены параметры волн и начальные давления, при которых в канале распространяется пламя.
Д.В. Копылов1, М.Р. Садуртдинов2 1ООО “Меретояханефтегаз”, Новый Уренгой, Россия kopylovdmitr@yandex.ru 2Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия mr_sadurtdinov@mail.ru
Ключевые слова: геотехнический мониторинг, многолетнемерзлые грунты, криогенное пучение, электроразведка, удельное электрическое сопротивление, нефтегазовая инфраструктура
Страницы: 16-25
Рассмотрено использование бесконтактной электроразведки методом сопротивлений в комплексе с другими методами геотехнического мониторинга на нефтегазосборных трубопроводах в криолитозоне для повышения его эффективности и информативности. Установлено, что картирование пучинистых тонкодисперсных грунтов возможно с помощью электроразведки вследствие зависимости удельного электрического сопротивления от содержания в грунтах поровой воды. Применение метода электроразведки позволило выделить низкоомные участки вдоль трубопровода, где происходит активное выпучивание свай. Показано, что предложенный метод малоглубинной электроразведки эффективен для выделения участков пучинистых тонкодисперсных грунтов при его использовании в составе комплекса методов геотехнического мониторинга.
О.Н. Вдовина, Д.М. Безматерных
Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия olgazhukova1984@yandex.ru
Ключевые слова: биотический индекс, биоиндикация, биомониторинг, макробеспозвоночные, водоемы
Страницы: 231-245
Мультиметрические индексы (ММИ) являются важным инструментов биомониторинга, которые широко используются для оценки экологического состояния водных экосистем во всем мире. Эффективность ММИ заключается в их способности объединять как структурные и функциональные признаки сообществ организмов, так и особенности всей экосистемы. Использование таких организмов, как макробеспозвоночные, при разработке ММИ наиболее распространено в биомониторинге озер. В России для оценки экологического состояния озер подобные работы не проводились. В данном исследовании для низкогорных озер Алтая, испытывающих высокую рекреационную и сельскохозяйственную нагрузку, разработан мультиметрический индекс на основе состава и структуры сообществ макробеспозвоночных. Исследованные озера по степени органического загрязнения были объединены в две группы: эталонные и нарушенные. С помощью поэтапного статистического анализа из 55 показателей сообществ макрозообентоса отобраны пять метрик, вошедшие в итоговый мультиметрический индекс. Отборочные тесты включали чувствительность (дискриминацию), стабильность (сезонность), избыточность и корреляцию с переменными окружающей среды (абиотическими факторами). Новый индекс составили следующие метрики: индекс выравненности Пиелу, количество видов поденок, встречаемость размельчителей, численность ручейников и гаммарид. Эти показатели были оценены по непрерывной шкале и разделены на шесть классов качества воды в соответствии с классификацией, принятой в России. Разработанный индекс продемонстрировал способность различать не только грязные и чистые озера, но и умеренно загрязненные водоемы. Новый индекс может стать информативным инструментом для мониторинга и оценки экологического состояния озер.
Н.Х. Шлымбетов1, А.В. Войтишек2 1Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ), Новосибирск, Россия nurlibay_xamdullaevich@mail.ru 2Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия vav@osmf.sscc.ru
Ключевые слова: вычислительный функциональный ядерный алгоритм, вычислительный функциональный проекционный алгоритм, многомерный аналог полигона частот, среднеквадратическая погрешность, компонента аппроксимации, компонента смещения, стохастическая компонента, задача условной оптимизации
Страницы: 115-129
В данной работе рассматриваются вопросы построения верхних границ для компонент среднеквадратических погрешностей для таких вычислительных конструкций приближения неизвестной вероятностной плотности по заданной выборке, как компьютерные функциональные ядерные и проекционные алгоритмы, а также для их важного частного случая - многомерного аналога полигона частот. Эти границы используются затем при решении задачи выбора таких версий ядерных и проекционных алгоритмов, которые обеспечивают заданный уровень погрешности приближения плотности.
И.А. Гущин
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия gushchin.ilya@urfu.ru
Ключевые слова: математический платонизм, натурализм, принципы абстракции, принцип фальсификации, проблема демаркации
Страницы: 24-37
В статье рассматривается возможность применения принципа фальсификации К. Поппера к математике. Распространенной является позиция, что принцип фальсификации может быть применен только к эмпирическим наукам, так как утверждения не об окружающем мире фальсифицировать невозможно. Задача этой статьи - показать, что применение принципа фальсификации к математики может быть интересным прагматически, а также реализуемым. В первой части статьи речь идет о самом принципе фальсификации и о том, почему вопрос о фальсифицируемости математики в принципе является достойным исследования. Во второй части представлена аргументация в пользу того, что основной причиной кажущейся нефальсифицируемости и ненаучности математики является неявное принятие исследователями позиции традиционного математического платонизма. В третьей части рассматривается вариант использования принципов абстракции для преобразования традиционного платонизма в версию натурализма. При принятии метафизики и эпистемологии такой позиции математика оказывается фальсифицируемой наравне с другими науками
Ю.Г. СОКОЛОВСКАЯ1, Е.Д. КРАСНОВА1, Д.А. ВОРОНОВ2, С.В. ПАЦАЕВА1 1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия sokolovskaja.julija@physics.msu.ru 2Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН, Москва, Россия da_voronov@mail.ru
Ключевые слова: растворенное органическое вещество (РОВ), окрашенная фракция РОВ, меромиктические водоемы, Белое море, спектры оптической плотности, длина волны возбуждения, квантовый выход флуоресценции
Страницы: 281-288
Природная вода содержит растворенное органическое вещество (РОВ), играющее важную роль в биогеохимических процессах и влияющее на функционирование водных экосистем. В настоящем исследовании анализируются спектрально-люминесцентные характеристики (оптические индексы, разностные спектры поглощения, квантовый выход флуоресценции, белковая флуоресценция) РОВ двух меромиктических водоемов на побережье Кандалакшского залива Белого моря (оз. Еловое и Трехцветное) на основе результатов экспедиционных работ 2025 г. Показано различие оптических индексов в слоях водоемов на разной глубине (поверхностном пресном слое, заглубленном солоноватом аэробном слое, хемоклине и придонной сероводородной зоне) и их связь с гидрохимическими параметрами. Объяснено возрастание квантового выхода флуоресценции РОВ в хемоклине Елового озера и его уменьшение в Трехцветном озере. Подобные исследования имеют большое значение для экологического мониторинга водных экосистем, а также понимания процессов, влияющих на оптические характеристики РОВ природной воды.
Б. Г. ДЕРЕНДЯЕВ, В. Н. ПИОТТУХ-ПЕЛЕЦКИЙ, Т. А. КОРНАКОВА
Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090 (Россия)
Страницы: 17-26
Анализируются результаты использования базы данных (БД) по ИК-спектроскопии для распознавания строения соединений, спектры которых отсутствуют в БД. С помощью тестовых выборок, содержащих ~1000 записей вида “ИК-спектр – структура соединения”, выявлены зависимости, связывающие результативность поиска структурных аналогов изучаемого соединения с размером поисковой выборки и объемом базы данных. Установлено, что для оптимальной по числу записей поисковой выборки с ростом объема спектроструктурной БД увеличивается полнота корректно распознаваемых фрагментов “неизвестного” соединения и одновременно уменьшается доля выявляемой ложной информации.
"В. П. ИCУПОВ1, Р. П. МИТРОФАНОВА1, Л. Э. ЧУПАХИНА1, Н. З. ЛЯХОВ1, А.Б. АЛЕКСАНДРОВ2, И. М. БЕЛОЗЕРОВ3"
"1Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128 (Россия) E-mail: isupov@solid.nsk.su 2ОАО “Новосибирский завод химических концентратов”, ул. Б. Хмельницкого, 94, Новосибирск 630110 (Россия) 3Новосибирский государственный проектно-изыскательский институт Всероссийского научно-исследовательского и проектного института комплексной энергетической технологии, Новосибирск 630075 (Россия)"
Рассмотрены химические методы разделения изотопов лития. Показано, что коэффициенты разделения, достигаемые при использовании ряда краун-эфиров и некоторых неорганических ионообменников, сопоставимы с характерными для традиционного амальгамного метода разделения. Рассмотрены факторы, влияющие на разделение изотопов лития.
"А. Г. АНШИЦ1, Л. И. КУРТЕЕВА1, С. И. ЦЫГАНОВА1, А. Р. СУЗДОРФ1, Н. Н. АНШИЦ1, С. В. МОРОЗОВ2"
"1Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049 (Россия) E-mail: anshits@krsk.infotel.ru 2Институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 7, Новосибирск 630090 (Россия)"
Исследована замедленная (1 °C/мин) и скоростная (70 °C/мин) карбонизация анодных масс на основе средне- и высокотемпературных пеков, определены выходы смолистых веществ и канцерогенных ПАУ. Анализ профилей ПАУ смол лабораторной карбонизации и экстрактов промышленных пылей показал практически полную идентичность составов ПАУ. Проведено сравнение удельных выходов смолистых веществ и канцерогенных ПАУ от основных источников на ОАО КрАЗ при использовании анодных масс на основе средне- и высокотемпературных пеков. Выделен наиболее значимый источник канцерогенной опасности электролизера Содерберга - технологическая операция перестановки штырей. Вклад этого источника в атмосферные выбросы канцерогенных ПАУ составляет 60-80 % и обычно не учитывается производителями алюминия. Показано, что замена среднетемпературного пека на высокотемпературный в составе анодных масс не снижает канцерогенной опасности производства алюминия в электролизерах Содерберга.
Л. А. БОРИСОВА, М. Ф. РЕЗНИЧЕНКО, П. П. СЕМЯННИКОВ, А. М. ОРЛОВ, С. В. СЫСОЕВ, В. А. ТИТОВ
"Институт неорганической химии Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: phys@che.nsk.su"
Изучена растворимость HCl в SiCl4, SiHCl3 и их смеси c молярной долей SiCl4 20 % в интервале температуры 203-293 K и РHCl 0.2-1.8 атм с целью выявления возможности разделения остаточных парогазовых смесей (H2 + HCl) абсорбцией в хлорсиланах. Рассчитаны константы Генри (K = f(T)) и доверительные интервалы их использования. Определена теплота растворения HCl в SiCl4, SiHCl3 и их смеси.
"А. В. ДУШКИН1, Л. М. КАРНАТОВСКАЯ1, Е. Н. ЧАБУЕВА1, С. В. ПАВЛОВ1, В. С. КОБРИН2, В. Ф. СТАРИЧЕНКО2, С. З. КУСОВ2, В. В. КНЯЗЕВ2, В. В. БОЛДЫРЕВ1, Г. А. ТОЛСТИКОВ2"
"1Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (Россия)"
На примере реакции нуклеофильного замещения хлора на фтор показана принципиальная возможность осуществления твердофазного синтеза фторароматических соединений в условиях механохимической активации, а также интенсификации автоклавного и жидкофазного процессов фторирования путем использования предварительно активированного фторирующего агента. В качестве базовых полихлорароматических соединений взяты гексахлорбензол, пентахлорпиридин, октахлорнафталин. В качестве фторирующих агентов использованы фториды щелочных и щелочноземельных металлов, а также композитные смеси на их основе. Обнаружено, что в системах фторид калия - фторид кальция, а также карбонат калия - фторид кальция происходит образование смешанного фторида KCaF3, являющегося новым фторирующим агентом повышенной активности.
Экспериментально исследован процесс
высокоскоростного косого соударения
образцов из бериллия (бериллия и
нержавеющей стали). Проведено сравнение
амплитуд возмущений бериллия, магния,
алюминия, меди, стали. Установлено, что
при одних и тех же числах Маха амплитуда
возмущений максимальна для бериллия.
Малая пластичность и высокая хрупкость
бериллия определяют характер образования
сварного соединения. Расплав и
перемешивание металлов происходят в
очень узкой зоне, которая на микрошлифах
практически не фиксируется. При косом
соударении бериллия и стали к контактной
границе присоединяется слой твердого
раствора повышенной твердости.
А. Т. КАНАЕВ
"Казахский государственный национальный университет имени аль-Фараби, проспект аль-Фараби, 71, Алматы 480078 (Казахстан) E-mail: Kanajev@ok.kz"
Обсуждается влияние солей тяжелых металлов на микробоценозы отходов Баялдырского хвостохранилища (Казахстан). Установлено, что бактерии группы тионовых в сравнении с сапрофитными формами встречаются в незначительных количествах.
Для численного решения задачи внешнего обтекания затупленного тела используется метод "эффективного показателя адиабаты", позволяющий модифицировать и распространить алгоритмы и реализующие их комплексы основных и поддерживающих компьютерных программ расчета сверхзвуковых течений сжимаемого вязкого теплопроводного газа и термодинамики идеального совершенного газа в область гиперзвуковых термодинамически равновесных течений реального газа.
Экспериментально исследовано распространение одиночной осесимметричной струи в сносящем потоке. Получена эмпирическая зависимость, описывающая конфигурацию течения. Показано, что ось нагретой струи расположена в максимуме температуры в ее поперечных сечениях.
Экспериментально исследовано возникновение и развитие возмущений, порождаемых трехмерной вибрирующей поверхностью в пограничном слое Блазиуса. Опыты проводились в модельном эксперименте, т. е. в контролируемых условиях, где сохранение фазовой информации давало возможность получить обширные и достоверные данные об изучаемом объекте как качественного, так и количественного характера. Вибрации поверхности обеспечивались громкоговорителем, работающим в режиме вдува-отсоса. Детальные термоанемометрические измерения показали, что в случае, когда поверхность совершает колебания низкой частоты малой амплитуды, ниже по потоку вблизи стенки наблюдается пакет возмущений с характеристиками волн Толлмина — Шлихтинга. При увеличении эффективной амплитуды приблизительно в два раза "вдув" приводит к возникновению нового типа возмущений типа "пафф"-структур, имеющих другие характеристики развития в пограничном слое, чем волны Толлмина — Шлихтинга.
М. А. Гольдфельд, А. В. Старов, В. А. Виноградов*
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск *Центральный институт авиационного моторостроения, Москва"
Страницы: 489-497
Работа содержит результаты экспериментального исследования модуля гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), состоящего из трехмерного воздухозаборника и камеры сгорания. Модуль ГПВРД был разработан для изучения структуры течения в канале воздухозаборника, получения его интегральных характеристик, а также исследования взаимовлияния камеры сгорания и воздухозаборника. Испытания были проведены в аэродинамической трубе периодического действия при числах Маха от 2 до 6 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (8 54) 106 и в импульсной установке при числах Маха М = 6 и 7,2 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (1,5 20) 106.
Исследовано влияние структуры поверхности на свободномолекулярное течение газа в прямоугольном канале методом пробной частицы Монте-Карло. Показано, что так называемое сверхдиффузное рассеяние, наблюдаемое в ряде экспериментов по течению, является результатом неучета фактора шероховатости. Учет этого фактора приводит к удовлетворительному согласию расчетных и экспериментальных данных.
Из условия минимизации характеристической функции внеосевого объемного голографического оптического элемента (ГОЭ) получены в первом приближении аналитические выражения для вычисления угловых и радиальных координат, а также допусков координат источников записывающих цилиндрических волн. С использованием полученных выражений рассчитаны координаты и допуски схемы записи объемного ГОЭ. Для голографической среды типа реоксан проведено численное сравнение схем записи объемного и тонкого ГОЭ, восстанавливаемых в одинаковых схемах. Показано, что учет объемности ГОЭ приводит к существенному различию радиальных и угловых координат источников схемы записи объемных отражающих ГОЭ по сравнению с тонкими.
Проведены почвенно-геохимические исследования в зоне влияния Усольского промышленного узла, где расположено ОАО "Усольехимпром", - мощный источник техногенной эмиссии ртути в окружающую среду. Исследована степень загрязнения ртутью прилегающих почв левобережья Братского водохранилища. Установлены закономерности в латеральном и вертикальном распределении ртути в почвах авто- и полугидроморфного генезиса. Для выявления степени антропогенной трансформации свойств почв установлен групповой фракционный состав гумуса с непосредственным определением ртути в вытяжках гумусовых кислот. Обнаружены изменения во фракционном составе гумусной системы почв, причем максимальная вариация отношений концентрации ртути и углерода наблюдается в третьей фракции гумусовых кислот, наиболее прочно связанной с минеральной частью почвы и обладающей высокой сорбционной емкостью в отношении ртути.
Рассмотрены основные требования к свойствам высокоомных рабочих слоев многослойных структур, используемых при изготовлении полевых высоковольтных транзисторов, тиристоров и IGBT-приборов - наиболее распространенных типов мощных высоковольтных дискретных приборов. Экспериментально установлено, как может влиять неоднородность толщины и удельного сопротивления высокоомного рабочего слоя на параметры мощных МДП-транзисторов. Проанализирована целесообразность применения при производстве силовых приборов с Uпроб > 800 В двух- и трехслойных структур, формируемых методом прямого соединения кремниевых пластин с использованием для изготовления рабочего высокоомного слоя нейтронно-легированного кремния, выращенного методом бестигельной зонной плавки (FZ-Si). Продемонстрировано, что альтернативой FZ-Si может быть кремний, выращенный методом Чохральского в магнитных полях (CZМ) с содержанием кислорода < (4-5)*1017 см-3.
Исследовано распределение осесимметричных возмущений поля скорости в конвективной колонке от источника момента импульса и/или тепла. На основе модели неравновесной по моментам импульсов турбулентности, приближений пограничного слоя и Буссинеска при допущении Гауссова распределения параметров течения в радиальном направлении получена система дифференциальных уравнений для амплитудных функций осевой и азимутальной скорости, моментов импульса, разностей давления и плотности. Система уравнений замыкается в рамках гипотезы Тейлора о связи внешнего радиального течения с осевым в колонке. Решение проводилось численным методом. Найдены режимы азимутального вращения в колонке, обусловленные перераспределением момента импульса между средним течением и движением вихрей на промежуточном масштабе относительно размера колонки и масштаба пульсаций, имеющих нулевое среднее значение скорости и момента.
О. В. Шарыпов, К. А. Медведко*, А. В. Фомин*
"Институт теплофизики СО РАН, 630090 Новосибирск, model@itp.nsc.ru *Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск"
В гидродинамической постановке рассмотрена двумерная стационарная структура течения в пленке горючей жидкости на теплопроводной подложке при распространении волны горения. Проанализирован физический механизм формирования данной структуры. Показано, что важная роль в этом принадлежит термокапиллярному эффекту. Обоснован вывод о том, что существование двумерного режима возможно лишь при достаточно низких значениях градиента температуры на поверхности пленки. Получено критическое условие, определяющее переход к трехмерному режиму. Это условие предполагает равенство скорости потока и скорости, индуцируемой термокапиллярной силой. Если градиент температуры превышает определенное критическое значение, то согласно двумерной модели должна возникнуть зона с возвратным течением. Высказано предположение, что подобный режим не может существовать в силу неустойчивости по отношению к трехмерным возмущениям. Эксперименты с гравитационно стекающей пленкой жидкости при наличии неподвижного источника тепла (без волны горения) подтверждают вывод о переходе к трехмерной регулярной структуре течения при достаточно большом градиенте температуры. Первая часть статьи посвящена моделированию структуры пленки при выполнении критического условия. Вторая часть связана с обобщением задачи на случай подвижного источника тепла, перемещающегося с постоянной скоростью. Эта постановка задачи включает ситуацию с распространением волны горения. Математическая формулировка этой задачи позволяет предположить, что существование двумерного стационарного режима в этом случае ограничено тем же самым критическим условием. Если значение градиента температуры на поверхности пленки больше критического значения, то двумерного стационарного решения не существует. Эта концепция, обосновываемая в настоящей работе, объясняет с общих позиций экспериментально наблюдаемые явления в пленках жидкости при наличии локального источника тепла различной природы.
Рассматривается система методов детально-маршрутных исследований, которая позволяет, с одной стороны, выявлять разнообразие растительных синузий, сообществ и комбинаций, картографировать растительный покров в различных масштабах и адекватно отражать его строение на разных уровнях, с другой - подбирать методы, требующие меньших трудовых и временных затрат. При этом различаются два типа познавательной ситуации (растительный покров с ясными и растительный покров с неясными территориальными закономерностями), пять типов строения растительного покрова (однородный, регулярно-дискретный, иррегулярно-дискретный, регулярно-континуальный, иррегулярно-континуальный) и четыре типа бланка геоботанического описания (описания однородной пробной площади, описания неоднородной пробной площади, бланк описания трансекты, совокупность бланков). Показаны две составляющие репрезентативности: типологическая и частотная. Оформлен метод градиентно-регулярного отбора пробных площадей.
"Л. С. ВАСИЛЬЕВ1, С. Ф. ЛОМАЕВА2"
"1Удмуртский государственный университет, ул. Университетская, 1, Ижевск 426032 E-mail: lvas@uni.udm.ru 2Физико-технический институт Уральского отделения РАН, ул. Кирова, 132, Ижевск 426001 E-mail: uds@pti.udm.ru"
Страницы: 13-22
Обсуждаются механизмы, ограничивающие возможность увеличения дисперсности порошков, получаемых методом механического измельчения. Показано, что основным механизмом является переход нанокристаллических частиц порошка в сверхпластичное состояние, после чего измельчение прекращается, и вся дальнейшая обработка сводится к изменению формы частиц. Путем введения понятия макродислокации - линейного дефекта нарушения правильной упаковки зерен нанокристалла - описаны как процесс перехода в сверхпластичное состояние, так и процесс разрушения. Проведены оценки предела измельчения металлических порошков. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными методом атомной силовой микроскопии на порошках железа, измельченных с добавками поверхностно-активных веществ. Предложена схема формирования и развития наноструктуры и фазового состава частиц порошков, измельчаемых в шаровых мельницах в жидких органических средах, учитывающая особенности процесса, связанные с многократным высокоскоростным наклепом, высокотемпературными полигонизацией и перекристаллизацией и многократной перезакалкой в жидкой фазе.
В.С. ПЕРЕГУДОВ
"Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск Отраслевой Центр плазменно-энергетических технологий РАО "ЕЭС России", Гусинозерск"
Страницы: 29-36
Приведены результаты расчета по программе "Плазма ѕ уголь-3" удельных энергозатрат и других характеристик процесса плазменной термохимической подготовки угля к сжиганию. Полученные зависимости удельных энергозатрат и известные экспериментальные данные записаны в аналитической форме и представлены в виде уравнения, которое позволяет определить мощность плазмотрона, требуемую для воспламенения и перевода режима горения в автотермический, в зависимости от ряда важных для практики параметров. Описана методика определения удельных энергозатрат на основе термодинамического расчета.
Поставлена краевая задача определения
волнового движения, вызванного
распространением гравитационной волны на
свободной поверхности слоя двухфазной
среды. Задача решена аналитически в
линейном приближении. Определены форма
свободной поверхности, фазовая скорость,
частота и декремент затухания волны.
Приведен пример решения задачи.
Выявлены внутренние свойства черноземов Хакасии. Найдены показатели сжимаемости и точки перегибов, а также статистически оправданы зависимости между этими параметрами.
Исследуется влияние температуры и теплоты плавления инертного легкоплавкого компонента смеси, а также его количества, на закономерности зажигания и нестационарные режимы горения безгазовых систем.
На основе двухтемпературной теплодиффузионной модели горения рассмотрена задача об искровом зажигании газовзвеси <топливо — окислитель — реагирующие частицы>. Получены зависимости минимальной энергии зажигания от параметров, характеризующих дисперсную фазу. Выявлено неоднозначное влияние присутствия частиц экзотермически реагирующей дисперсной фазы на минимальную энергию искры, приводящую к зажиганию газовзвеси. Полученные значения нижнего и верхнего концентрационных пределов воспламенения метановоздушной смеси со взвешенными в ней частицами угольной пыли хорошо согласуются с экспериментальными данными. Ключевые слова: гибридная газовзвесь, искровое зажигание, критические условия, концентрационные пределы.
В. Д. Соловей, В. Л. Колмогоров, Ю. Н. Вершинин*
"Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург; *Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург"
Страницы: 24-27
На основе экспериментальных данных по
разрушению кристалла KCl при импульсном
разряде с анода c использованием
известной прочности этого кристалла и
решения соответствующей статической
краевой задачи анизотропной теории
упругости выполнена оценка давления в
канале пробоя кристалла KCl на его
начальной стадии.
В. В. Афанасьев, С. В. Ильин, Н. И. Кидин*
"Чувашский государственный университет, 428015 Чебоксары, nich@chuvsu.ru; *Институт проблем механики РАН, 117526 Москва, kidin@ipmnet.ru"
Ключевые слова: поющее пламя, голограмма, вихри, когерентные структуры, физический механизм.
Страницы: 14-24
Экспериментально изучены влияние вихреобразования и роль расхода смеси в возбуждении и поддержании автоколебательного режима горения кинетического поющего пламени. Методами голографической интерферометрии и рассеяния Ми установлено, что в пограничном слое у среза горелки периодически зарождаются вихри, которые, взаимодействуя с фронтом пламени, изменяют площадь поверхности пламени и интенсивность тепловыделения. Показано, что основным механизмом обратной связи является периодическое вихреобразование, а появление концентрационных областей возбуждения и молчания связано с изменением числа волн, укладывающихся по высоте пламени. Обнаружено, что при горении топливовоздушных смесей, обогащенных кислородом, излучение звуковых колебаний происходит на более высоких гармониках.
Л. А. Борисова, М. Ф. Резниченко, П. П. Семянников, А. М. Орлов
"Институт неорганической химии Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск 630090 (Россия), E-mail: phys.@che.nsk.su"
Страницы: 297-300
Изучено равновесие жидкость - пар и построены диаграммы состояния систем HCl - SiCl4 и HCl - SiHCl 3 в интервале температур 203-293 K при Р общ = 1.3 атм. Полученные данные могут быть использованы для выбора условий проведения процессов десорбции HCl из растворов HCl с хлорсиланами при регенерации этих смесей.
В. И. Гуляев, Г. М. Иванченко*
"Национальный транспортный университет, 01010 Киев, Украина; *Киевский национальный университет строительства и архитектуры, 01037 Киев, Украина"
Страницы: 20-27
Рассмотрена задача о построении
эволюционирующих фронтов квазипродольных
и квазипоперечных ударных волн,
формирующихся при падении исходной
плоской ударной волны на криволинейную
поверхность раздела упругих
трансверсально-изотропных сред с
различными физическими свойствами. Для
решения нелинейных уравнений типа
уравнения Снеллиуса используются метод
продолжения решения по параметру и
алгоритм Ньютона. Предложена методика
вычисления значений разрывов полевых
функций. Анализируются случаи
рассеивания ударных волн и их
фокусировки как частный случай
бифуркации фронтов и образования
каустик. Приведен численный пример.
Составлена новая карта растительности Новосибирской области в масштабе 1 : 500 000 с использованием дистанционных методов исследования. Анализируется структура растительного покрова региона как основа построения легенды карты. Дана оценка фитоценотического разнообразия естественного растительного покрова региона и степени его нарушенности. Приводятся фрагменты карты растительности региона на 3 участка – в южной тайге, подтайге, степной зоне и легенда к ним.
З. Н. Арефьева, Г. К. Будников, С. Ю. Селивановская, В. З. Латыпова, Д. А. Семанов
Казанский государственный университет, ул. Кремлевская, 18, Казань 420008 (Россия), E-mail: Herman.Budnikov@ksu.ru
Страницы: 401-408
Исследованы различные условия извлечения химических элементов (Cd, Zn, Cu, Cr, Mn, Pb, Ni, As, Hg), нормируемых в составе осадков сточных вод городских очистных сооружений, для дальнейшего определения их методом атомной абсорбции, рекомендованным для целей производственного контроля и оценки класса опасности осадков. Показано, что максимальное извлечение Cd, Zn, Cu, Cr, Mn, Pb, Ni достигается при использовании смеси азотной кислоты и пероксида водорода при нагревании. Специальная пробоподготовка рекомендована для извлечения Hg и As. С учетом результатов, полученных с помощью предлагаемого метода, рассчитан класс опасности реальных осадков сточных вод городских очистных сооружений Казани и Набережных Челнов и оценена возможность их использования в качестве удобрения.
В аэродинамической трубе исследовано возникновение периодических вихрей при отрыве ламинарного пограничного слоя за уступом поверхности плоской пластины. Вихреобразование смоделировано возбуждением течения источником гармонических возмущений, расположенным на участке присоединения оторвавшегося слоя. Измеренные амплитудно-фазовые характеристики колебаний на частоте схода вихрей сопоставлены с соответствующими характеристиками коротковолновых конвективных возмущений, нарастающих за точкой отрыва. Полученные экспериментальные данные подтверждают вывод, сделанный ранее на основании спектральных исследований вихревого движения, о том, что процесс зарождения вихрей и усиление волн неустойчивости оторвавшегося слоя сдвига могут быть в сущности разными явлениями.
Биоразнообразие лишайников горных экосистем Сибири определяется к настоящему времени, по подсчетам автора, 1736 видами из 290 родов и 87 семейств. Разнообразие лишайников Алтае-Саянских горных экосистем составило 1348 видов из 283 родов и 81 семейства, для Алтая, являющегося составной частью этой горной области – 1248 видов из 251 рода и 78 семейств, для Байкальской Сибири известно к настоящему времени 779 видов из 178 родов и 62 семейств, а для северных горных экосистем Сибири – 1109 видов из 198 родов и 72 семейств.
На основе решения задачи аэроупругости численно исследуются колебания газа, возникающие в плоском канале при возбуждении участка стенки. В результате расчетов выявлена пространственная локализация поперечных и продольных волн и установлен характер спектров мощности колебаний давления вверх и вниз по потоку относительно области возбуждения.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
