"Ф. Гань1,2, Л. Гао1, Х. Дай1, Б. Рао1, Ц. Бай2"
"1Куньминский университет науки и технологии, Куньмин, Китай gfr3316@126.com 2Юньнанский Институт энергетических технологий, Цюйцзин, Китай"
Ключевые слова: Технологическая минералогия, медно-никелевая руда, бедная руда, рациональное использование рудных запасов
Страницы: 140-151
Рассмотрена методика рационального использования запасов бедных руд с низким содержанием меди и никеля. В результате минералогического анализа руды выявлено, что наиболее ценными элементами, входящими в состав руды, являются Cu и Ni, весовое содержание которых составляет 0.16 и 0.39 % соответственно. Основным медьсодержащим минералом является халькопирит, а основным никельсодержащим минералом - пентландит, в малом количестве распределенный в рудном сырье. Исходя из свойств руды, предложена следующая технология обогащения: одностадийное измельчение → основная коллективная медно-никелевая флотация → сепарация меди и никеля. В результате сепарации получен медный концентрат с массовым содержанием меди 17.08 % и никелевый концентрат с массовым содержанием никеля 4.63 %. Настоящая работа предлагает низкозатратное техническое решение для рационального использования полиметаллических парагенетических минеральных запасов.
"А.А. Борискин1,2, А.А. Васильев1,2"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gasdet@hydro.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: кинетические данные для детонации, задержка воспламенения за стационарными и затухающими ударными волнами, реинициирование при отражении волны
Страницы: 123-135
Формальный перенос кинетических данных, полученных при исследовании процессов воспламенения и низкоскоростного горения, на сверхзвуковые детонационные процессы чаще всего приводит к заметному занижению расчетных значений критической энергии инициирования, размеров детонационных ячеек и других размерных параметров детонации по сравнению с экспериментальными данными. Это заметно снижает достоверность расчетных предсказаний поведения горючей системы. Обусловленные неустойчивостью неодномерность, неоднородность и пульсирующий характер многофронтовой детонационной волны делают практически невозможными достоверные экспериментальные измерения кинетических параметров горючих смесей в условиях детонации. В данной работе предложен и апробирован способ обойти вышеуказанные ограничения с помощью методики, максимально приближенной к детонационным условиям. Методика базируется на использовании для инициирования горючей смеси затухающей ударной волны вместо классического способа использования стационарной ударной волны. Такая затухающая волна образуется при срыве реакции за стационарно распространяющейся детонационной волной при ее переходе из канала постоянной ширины в резко расширяющийся канал (так называемая дифракция детонационной волны). Обсуждены основные моменты подобной методики, сделаны необходимые оценки, проведена экспериментальная проверка, представлены полученные результаты.
О.И. Гусев1, В.С. Скиба1,2, Г.С. Хакимзянов1, Л.Б. Чубаров1 1Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия gusev_oleg_igor@mail.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия vassiliyskiba@gmail.com
Ключевые слова: уединенная волна, полупогруженное тело с прямоугольным сечением, двумерные и одномерные уравнения мелкой воды, условия сопряжения, заплеск, силовое воздействие
Страницы: 119-132
Представлены результаты численного моделирования в рамках двумерной модели мелкой воды взаимодействия уединенной волны с неподвижным полупогруженным телом с прямоугольным поперечным сечением. Сопоставление этих результатов с результатами расчетов на основе модели безвихревых трехмерных течений показало, что при малых амплитудах набегающей волны точность моделирования является удовлетворительной. Установлено, что пренебрежение дифракцией уединенной волны на поверхности цилиндра при использовании одномерной модели мелкой воды приводит к завышенным оценкам максимальных величин заплеска волны на грани цилиндра и силовых нагрузок на него
Ю.В. ХАРИТОНОВ1, Д.А. ПЕТРОВА1, Э.Э. ШУЛЬЦ1, М.А. ПОКРОВСКИЙ2, А.Г. ПОКРОВСКИЙ2 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия khariton@nioch.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия miha.pokrovsky@gmail.com
Ключевые слова: дитерпеноиды, ламбертиановая кислота, реакция Манниха, цитотоксичность
Страницы: 737-745
15-Ацетил- и 16-ацетилфуранолабданоиды получены ацетилированием метилового эфира ламбертиановой кислоты уксусным ангидридом в присутствии Mg(ClO4)2 и использованы как ключевые соединения для синтеза 15- или 16-(3-аминопропаноил)метилламбертианатов. Предложенный подход включал силилирование 15-ацетил- или 16-ацетилметилламбертианата и реакцию Манниха образующегося силилового эфира енола с N,N-дизамещенными метилениминиевыми солями. Синтезированные соединения обладали цитотоксичностью на линиях опухолевых клеток CCRF CEM, MCF7 и PC-3 (МТТ-тест). Соединения, содержащие 3-морфолинопропаноильный или 3-пирролидинопропаноильный заместитель в положении С-16 метилламбертианата, селективно ингибировали рост клеток Т-клеточного лейкоза человека (GI50 составило 5.8-6.1 мкM) и проявляли на порядок большую цитотоксичность, чем исходное соединение - ламбертиановая кислота.
"Е.В. Федосеева1, Ю.Д. Сергеева2, В.Д. Волкова2, Д.И. Стом3,4, В.А. Терехова2"
"1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия elenfedoseeva@gmail.com 2Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия 3Байкальский музей СО РАН, Листвянка, Россия 4Сургутский государственный университет, Сургут, Россия"
Ключевые слова: загрязнение почвы, патогены, антагонизм, метод встречных культур, эффективные концентрации, гормезис
Страницы: 921-935
Известные факты повышения доли фитопатогенных форм микромицетов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами (ТМ), делают актуальными исследования механизмов их резистентности, что важно для выбора эффективных средств борьбы с возбудителями болезней растений. Не менее актуальными и нуждающимися в изучении остаются вопросы взаимодействия металл-резистентных фитопатогенов с непатогенными видами на фоне загрязнения. В лабораторных экспериментах с чистыми культурами четырех видов грибов (фитопатогенные штаммы Alternaria alternata и Fusarium oxysporum и непатогенные Trichoderma harzianum и Clonostachys rosea) исследовали резистентность к катионам Cu, Zn, Pb, по отдельности добавленных в питательную среду с разным содержанием доступного углерода (сахарозы). Измеряли рост колоний, активность спорообразования и накопление биомассы. Рассчитывали эффективные концентрации, приводящие к 50%-му ингибированию параметров роста, - EC50. Исследуемые грибы проявляли различную устойчивость к ТМ. T. harzianum и C. rosea были более устойчивы к Zn и Pb при любом содержании доступного углерода. Наиболее устойчивы к Cu были пары A. alternata - C. rosea и T. harzianum - C. rosea на средах с меньшим и большим содержанием углерода соответственно. При этом для всех грибов Zn и Pb оказались менее токсичны, чем Сu. Антагонистическая активность, оцененная методом встречных культур на средах с добавлением ТМ, зависела как от ростовых характеристик, так и от выявленной устойчивости вида к ТМ. Активность быстрорастущего T. harzianum как территориального антагониста стимулировалась внесением Zn и Pb. Медленнорастущий C. rosea проявлял конкурентоспособность благодаря высокой устойчивости к ТМ. Сделан вывод о необходимости учета видовой устойчивости к ТМ для прогноза развития взаимоотношений патогенных и непатогенных видов в грибных сообществах на фоне загрязнения почвы.
Г.А. Иванова, Е.К. Кисиляхов
"Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия gaivanova@ksc.krasn.ru"
Ключевые слова: пирогенные факторы в бореальных лесах Евразии, мониторинг лесных пожаров, международное сотрудничество
Страницы: 155-164
Представлены итоги 30-летнего международного сотрудничества по проблеме лесных пожаров с учеными из стран Европы и Америки, включающего международные конференции, встречи, совместные экспериментальные исследования по моделированию лесных пожаров и мониторингу послепожарной сукцессии в бореальных лесах Сибири. В 1993 г. в Красноярском крае был проведен Борский эксперимент по изучению горения биомассы в среднетаежном сосняке, представляющий собой смоделированный контролируемый высокоинтенсивный лесной пожар. Полученные экспериментальные данные по параметрам поведения огня и пожарным эмиссиям позволили осуществить послепожарный мониторинг и оценить последствия воздействия пожара на компоненты леса. Борский эксперимент был уникален своими размерами и продолжительным мониторингом послепожарного лесовосстановления. В 1996 г. начались совместные международные исследования по проведению контролируемых выжиганий вырубок с целью снижения пожарной опасности и стимулирования лесовосстановительных процессов на вырубках в равнинных и горных пихтарниках разнотравно-зеленомошных. Для изучения воздействия пожаров на компоненты экосистемы в этот же период проводились эксперименты по моделированию пожаров разной интенсивности в южно- и среднетаежных сосняках. По уровню комплексных исследований и глубине их проработки эксперименты уникальны и проведены для бореальных лесов России впервые. После контролируемых выжиганий и экспериментов проводился мониторинг за процессом послепожарного лесовосстановления. Научное сотрудничество и обмен опытом с коллегами из других стран обогатили отечественную лесную пирологию зарубежным опытом и знаниями, а также сделали результаты исследований российских ученых доступными международной научной общественности.
Исследовано комбинированное взрывное и реагентное воздействие на сцементированную минеральную массу, моделирующую рудный массив, осуществляемое путем размещения зарядов взрывчатого вещества внутри растворов реагентов. Предварительная взрывоинъекционная обработка модельного материала различными активными реагентными комплексами приводит к предокислению содержащейся в нем меди, что повышает эффективность процессов ее последующего выщелачивания. Максимально достигнутый прирост выхода меди в продуктивный раствор относительно контрольного значения составил 83 %. Для предокисления меди, входящей в состав модельного материала, в процессах комбинированного взрывного и реагентного воздействия применялись: электроактивированный раствор гидрокарбоната натрия и перекиси водорода, смесь гидроксида натрия и перекиси водорода, гипохлорит натрия, а также дистиллированная вода. В качестве комплексообразователя для выщелачивания меди использовался реагент “Золотая цикада” (Jin Chan) - стандартный и активированный. Установлено, что активация раствора бикарбоната натрия с применением его электрохимической обработки, перед вводом в него комплексообразователя, позволяет более эффективно извлекать медь из подготовленного взрывоинъекционной обработкой модельного материала.
А.В. Кадетова, А.А. Рыбченко
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия kadetova@crust.irk.ru
Ключевые слова: антропогенная нагрузка, природные параметры, аттрактивность, качество пляжей, рекреационные территории
Страницы: 148-159
Предложена методика оценки привлекательности пляжей в качестве инструмента контроля за их состоянием при управлении прибрежными территориями. Данный подход был разработан и применяется для оценки пляжей морей и океанов в популярных туристических местах, таких как Испания, Мальта, Куба, Турция и др. Расчет привлекательности основан на экспертной оценке 26 параметров пляжей (18 природных и 8 антропогенных). Эта методика для оценки эстетической привлекательности пляжей побережья оз. Байкал была применена впервые. Она опробована на популярных местах отдыха местных жителей и туристов, оценка проведена для 21 пляжа. По результатам исследования пляжи были разделены на пять классов. Установлено, что приуроченность пляжных зон к охраняемым территориям оказывает положительное влияние на оценку привлекательности, большинство пляжей первого класса находятся в национальных парках. Антропогенная нагрузка, напротив, снижает уровень привлекательности, например пляжи четвертого и пятого классов расположены в пределах городских территорий. Городская застройка, автомобильный трафик, шум уменьшают привлекательность пляжей. Антропогенные параметры, в отличие от природных, способны легко изменяться, их контроль позволяет управлять привлекательностью пляжей. Результаты оценивания показали высокий потенциал природных ландшафтов оз. Байкал, который связан с такими особенностями природной среды, как горное обрамление озера, зрелая древесная растительность, прозрачная вода, наличие геологических памятников, дюнных комплексов, песчаных пляжей, а также с низкой антропогенной нагрузкой.
Получены модельные выражения для коэффициента концентрационной диффузии и фактора термической диффузии бинарной смеси, подчиняющейся уравнению состояния Ван-дер-Ваальса. Для расчета по модели при повышенном давлении (плотности) требуются параметры уравнения состояния смеси и ее фактор термодиффузии в низкоплотном идеально-газовом состоянии. Рассмотрено поведение модельных соотношений в зависимости от давления вдоль изотерм. Вблизи критического состояния модельный коэффициент диффузии имеет минимум, а коэффициент термодиффузии - максимум. Выполнено сопоставление моделей диффузии и термодиффузии при повышенном давлении с экспериментальными данными для ряда смесей. Показано их качественное и, в целом, количественное согласие при различных температурах и концентрациях компонентов. Уравнение Ван-дер-Ваальса недостаточно корректно при описании эксперимента по сжимаемости и фазовому равновесию при высоком давлении. Для этого требуются более сложные и гибкие его модификации. Приведены обобщающие выражения для модельных характеристик диффузии бинарной смеси на случай таких уравнений состояния.
В работе проведен анализ картин течения при обтекании модели здания кубической формы. Сопоставлены расчетные и экспериментальные данные для задач различного масштаба. Геометрические размеры моделей варьируются от 0,025 до 6 м, при этом диапазон чисел Рейнольдса в анализируемых данных составляет от 104 до 106. Показана масштабируемость задачи, что дает основание для проведения лабораторных трубных экспериментов.
Отражен первый опыт разработки легенды и построения среднемасштабной «Карты населения мышевидных грызунов Приморского края» масштаба 1:800 000 для Дальнего Востока России. Основой работы выступили собственные материалы по пространственному распределению мелких млекопитающих, собранные авторами в 1973-2004 гг., и литературные данные (проанализированный объем составил более 22 000 грызунов 12 видов). Главный принцип, заложенный в работе, - ландшафтно-биотопический, когда в основу легенды карты положено местообитание. Разработана легенда, базирующаяся на принципах Н.В. Тупиковой. Пиктограммы, предложенные ею, представляют собой наглядную альтернативу текстовым рубрикациям карты. Видовые градации численности были нами обобщены и сокращены до трех (низкая, средняя, высокая). Их смысловое содержание отражает максимальное значение численности, зафиксированное в конкретном типе местообитания, и стало индивидуальным для каждого вида в отдельности. Легенда позволила оценить поливариантность населения, обусловленную асинхронностью динамики входящих в них видов (выделы с такими структурами могут характеризоваться повышенной неустойчивостью). Проведен анализ данных, при котором принималось во внимание все структурное разнообразие сообществ в годы популяционных пиков, что не связывалось с закономерными изменениями населения, наблюдаемыми при сменах популяционных фаз численности. Показана трансформация структуры животного населения в природно-антропогенных сукцессионных рядах основных растительных формаций для придания карте прогнозных и ретроспективных возможностей.
Проведено исследование нелинейных колебаний, выпучивания и аэроупругости тонкой композитной пластины. Рассмотрены способы симметричной и антисимметричной укладки различного количества слоев под различными углами в диапазоне от 0 до 90°. Изучено поведение пластины при постоянных и переменных тепловых нагрузках с учетом зависимости коэффициента удельной теплоемкости и модуля упругости от температуры. Исследовано влияние на поведение пластины наличия в ней дефектов геометрии. С использованием метода Галеркина система дифференциальных уравнений в частных производных сведена к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, которая решена методом Рунге - Кутты
С.А. Кондратьев1, Н.П. Мошкин2,3 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия kondr@misd.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Флотационное обогащение, минеральная частица, пузырек газа, поверхностные колебания газового пузырька, вязкая жидкость
Страницы: 143-154
Рассмотрена динамика газового пузырька с минеральной частицей в слабовязкой жидкости. Модель взаимодействия газового пузырька и минеральной частицы представлена сопряженной системой дифференциально-алгебраических уравнений. Описание динамики возмущений системы проводится на основе лагранжева формализма. Модель учитывает колебания поверхности пузырька и прикрепленной к ней твердой цилиндрической частицы в бесконечном объеме идеальной несжимаемой жидкости. Капиллярная сила, удерживающая частицу на пузырьке, обусловлена формой поверхности мениска, которая определяет контактный угол. Разложение в ряд по многочленам Лежандра используется для представления малых осесимметричных колебаний системы “частица - пузырек”. Потенциальная и кинетическая энергии комплекса выражаются через коэффициенты этого ряда. Результирующее безвихревое поле скорости позволяет учесть эффект вязкости, принимая в расчет локальные скорости диссипации энергии.
Исследуются эффективные тепловые характеристики композитных материалов, использующихся в теории твердотельного охлаждения. Рассматриваются два класса композитов: слоистые структуры, состоящие из большого количества наноразмерных слоев, и двухфазные зернистые композиты. Предполагается, что границы между средами являются неидеальными. При переходе через них температура испытывает скачок Капицы. Для получения эффективных характеристик слоистых структур используется матричный метод усреднения. Усреднение характеристик зернистых композитов основано на подходе Бруггемана. Получены формулы, учитывающие влияние межслойного сопротивления Капицы на усредненные тепловые характеристики структуры. Найдены выражения для средних значений тепловых источников
Рассмотрены особенности родового состава, численности и расселения эвенков Баргузинского Прибайкалья в период с XVII по XX в. Исследование проводилось с помощью методов культурной географии, использованы данные статистического учета населения, архивные документы и другие исторические источники. В работе также применяется концепция этнокультурного ландшафта, которая позволяет изучать взаимосвязь между сообществом, культурной традицией и местом. Исследование сфокусировано на родовом составе, численности и расселении эвенков с учетом этноконтактных зон и социально-культурных стандартов. Основными источниками данных являются работы исследователей, архивные материалы и полевые исследования авторов. Анализ позволил охарактеризовать процессы формирования численности и идентификации эвенков Баргузинского Прибайкалья. Природный ландшафт оказывает влияние на хозяйство и расселение этнической группы. Выявлена ареальная устойчивость расселения и приуроченность к необходимым природным ресурсам для жизнеобеспечения. Показано, что родовой состав эвенков проявляет относительную стабильность, но в то же время подвержен влиянию миграционной подвижности и межкультурных контактов. Основные районы исторического расселения эвенков связаны с охотничье-промысловым и скотоводческим комплексами. Наибольшая численность эвенков и количество населенных пунктов с долей эвенкийского населения были зафиксированы в дореволюционный период. В советский период произошли изменения в расселении и коренная геокультурная перестройка образа жизни эвенков. С того времени и до настоящего момента продолжается трансформация традиционного уклада жизни и идентичности баргузинских эвенков. На основе историко-географического подхода обобщены данные о расселении эвенкийской этнической группы, приуроченному к скотоводческому и охотничье-промысловому ареалам. Материалы полевых наблюдений подтверждают преемственность исторической памяти, культурных традиций локальных групп, их особенности и значение в обживании пространства. Особенности родового состава и локализации родов баргузинских эвенков XVII-нач. XIX в. повлияли на формирования современного расселения эвенкийского и смешанного населения Баргузинского Прибайкалья.
Рассмотрены способы получения криогелей и гидрогелей из вязкотекучих водных растворов поливинилового спирта (ПВС) и изучены их реологические свойства. Замораживание водного раствора ПВС, выдерживание его при отрицательной температуре и последующее оттаивание при положительной температуре приводит к формированию упругих криогелей. Химическая “сшивка” индивидуальных макромолекул ПВС в пространственные сетки сопровождается переходом водных растворов в гидрогели. Для структурирования полимерных растворов химическим способом использовали тетраборат натрия и глиоксаль. Установлено, что взаимодействие указанных реагентов с функциональными группами полимера подтверждается возрастанием вязкости трехкомпонентных систем “ПВС - глиоксаль - вода” и “ПВС - тетраборат натрия - вода” с течением времени. Исследована кинетика гелеобразования продуктов химических реакций при разных концентрациях. Показано, что в обоих случаях (ПВС - глиоксаль и ПВС - тетраборат натрия) вязкость исследованных систем возрастает с увеличением концентрации низкомолекулярных реагентов. Гидрогели, образованные при положительной температуре, подвергали дополнительному циклу замораживания-оттаивания, получали криогели и исследовали реологические свойства последних. Выявлено, что упругие свойства криогелей более выражены, чем гидрогелей. Гидрогели можно использовать как мгновенно гелеобразующие системы для защиты от опасных химикатов и создания противофильтрационных барьеров в гидротехнических сооружениях, у которых после криогенного воздействия усиливаются упругие свойства.
Д. Тун, Л. Юйвэй
Ляонинский университет, Шэньян, Китай liyuweibox@126.com
Ключевые слова: Природное поле напряжений, алгоритм XGBoost, плотный песчаник, машинное обучение
Страницы: 177-181
Алгоритм машинного обучения XGBoost используется для оценки природного поля напряжений. С применением метода корреляции Пирсона установлено, что характерными параметрами каротажа, наилучшим образом коррелирующими с минимальным значением горизонтального (тектонического) напряжения, являются данные спектрального гамма-каротажа, глубокого каротажа, индукционного каротажа, акустического каротажа, глубина залегания и содержание в породе кальция, а с максимальным значением горизонтального (тектонического) напряжения - глубина, данные спектрального гамма-каротажа, каротажа самопроизвольной поляризации, кавернометрии и плотностного каротажа. Результаты модели XGBoost сравнивались с моделью линейной регрессии, моделью опорных векторов и моделью случайного леса. Для проверки общей способности модели выполнена k -блочная перекрестная валидация. Показано, что алгоритм XGBoost позволяет прогнозировать природные напряжения в породе на основе малого объема исходных данных с точностью 94 % и высоким уровнем генерализации данных. Модель линейной регрессии обладает наибольшей скоростью расчета и минимальной точностью прогнозирования. Модели опорных векторов и случайного леса показали приемлемую точность. Полученные с помощью алгоритма XGBoost результаты универсальны и могут использоваться при решении проблем, связанных с прогнозированием природного поля напряжений в горных породах.
"И.В. Андреева1, А.В. Пузанов1, Ч.Н. Самбыла2"
"1Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия direction-altai@yandex.ru 2Центр биосферных исследований, Кызыл, Россия ubsunur_center@mail.ru"
Ключевые слова: памятник природы, рекреация, сценарное развитие, алгоритм нормирования и мониторинга, способ введения нормы, управление развитием территории
Страницы: 137-143
Исследование посвящено проблеме применения на практике норм рекреационной нагрузки на особо охраняемых природных территориях. Подведены итоги работ по определению допустимой рекреационной нагрузки на экосистемы памятника природы «Озеро Дус-Холь» в Республике Тыва. Представлен краткий критический анализ методической базы определения рекреационных нагрузок на отечественных особо охраняемых природных территориях и показаны методы, позволившие рассчитать нормы нагрузок для зоны исследования. Установленные нормативы нагрузок проанализированы по функциональным зонам особо охраняемой природной территории, пансионатам и необустроенному побережью, ландшафтам. Сделаны выводы о существующей перегруженности побережья посетителями, несоответствии современного уровня развития рекреации потенциалу озера, обусловленности низкой культуры отдыха и «диких» форм материальным несовершенством инфраструктуры, крайне низким уровнем сервиса и отсутствием планового управления. На основе сценарного метода установлены возможные варианты развития памятника природы и всей курортной зоны, в том числе описаны направления взаимодействия факторов и образы возможных состояний побережья озера. По результатам структурного анализа трех наиболее вероятных сценариев (инерционного развития побережья озера (сохранение тенденций, сложившихся к настоящему времени), устройства элементарной инфраструктуры на берегу (следование санитарным и эпидемиологическим нормам) и инновационного развития (создание особой экономической зоны туристско-рекреационного типа республиканского значения)) определены ключевые этапы принятия управленческих решений, позволяющие обеспечить системный контроль за соблюдением норм на практике. Каждый из этапов - нормативное и правовое законотворчество, научная и исследовательская поддержка управленческих решений, экспертиза проектной документации, мониторинг проектных решений - представлены элементарными стандартными функциями государственных учреждений в области науки, охраны природы, управления и контроля. Синтез функций образует систему госконтроля, исключающую в своей деятельности необходимость слежения за пребыванием и поведением индивидуального отдыхающего. Алгоритм нормирования и мониторинга рекреационной нагрузки на особо охраняемых природных территориях предлагается авторами в качестве дискуссионной идеи исследователям в области охраны природы, заповедного дела, администрациям особо охраняемых природных территорий и специалистам природоохранных ведомств.
С.И. Сенашов, И.Л. Савостьянова, А.Ю. Власов
Сибирский государственный университет науки и технологий им. М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия sen@sibsau.ru
Ключевые слова: упругое кручение, многослойный стержень, точное решение, законы сохранения
Страницы: 161-168
Рассмотрен двухслойный стержень с коробчатым сечением, закручиваемый под действием касательных напряжений на угол θ. Предполагается, что деформации в стержне упругие, его боковая поверхность свободна от напряжений. Слои обладают различными упругими свойствами и имеют различную толщину. Линия контакта слоев полагается жесткой, т. е. напряжения на ней совпадают. С помощью законов сохранения построено точное решение, описывающее напряженное состояние данной конструкции. Напряженное состояние определяется в каждой точке поперечного сечения с помощью интегралов по внешним контурам
С целью разработки каталитической технологии переработки угольного метана в водородсодержащий газ проведен термодинамический анализ реакции три-риформинга метана (ТРМ) и исследовано влияние температуры (600-850 °С), времени контакта (0.04-0.15 с), линейной скорости подачи реагентов (80-240 см/мин) и состава реакционной смеси (CH4 / CO2 / H2O / O2 / He = 1 : (0.3-0.5) : (0.2-0.5) : (0.1-0.3) : (2.9-3.2)) на конверсию исходных реагентов и выход целевых продуктов в процессе ТРМ с использованием нанесенного Ni-содержащего катализатора. Отмечено, что с увеличением температуры реакции ТРМ от 600 до 850 °С показатели процесса возрастают (конверсия метана - 36 → 94 %, конверсия углекислого газа - 57 → 97 %, выход водорода - 37 → 91 %, выход монооксида углерода - 44 → 94 %, молярное соотношение H2/CO - 1.5 ® 1.7) и при температуре 850 °С сопоставимы с равновесными значениями. Установлено, что варьирование значения O/C и состава окислителей позволяет регулировать показатели процесса ТРМ. Определены оптимальные условия процесса ТРМ для достижения максимальной эффективности каталитической переработки угольного метана в водородсодержащий газ: температура - в диапазоне 800-850 °С, время контакта - 0.15 с, линейная скорость - 160 см/мин и молярное соотношение реагентов в сырье - CH4 / CO2 / H2O / O2 = 1 : 0.5 : 0.2 : 0.25.
В статье показана возможность применения известного класса аналитических автомодельных решений типа бегущей тепловой волны для нелинейной интегро-дифференциальной системы уравнений, описывающей перенос лучистой энергии для нестационарного, квазистационарного и регулярного режимов поведения решения. Решения строятся в декартовой геометрии для кинетической модели при специально подобранных коэффициентах поглощения и рассеяния. Приводится пример тестовой задачи для рассмотренных режимов поведения решения.
Ю.В. Богатов, В.А. Щербаков, И.И. Чуев
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия vladimir@ism.ac.ru"
Ключевые слова: СВС-компактирование, механоактивация, никелид титана, скорость и температура горения, фазовый состав, микроструктура
Страницы: 124-132
Проведенное исследование относится к работам по получению консолидированных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) с последующим компактированием горячих продуктов (СВС-компактирование). Методом СВС-компактирования механически активированных смесей порошков Ni и Ti получены беспористые образцы никелида титана диаметром 70 мм и толщиной 8 мм. Горение смеси Ni + Ti проводили в реакционной пресс-форме без предварительного нагрева и защитной среды. Исследовано влияние механоактивации в шаровой мельнице на характеристики смесей и параметры горения. Анализ микроструктурных характеристик показал, что увеличение реакционной способности МА-смесей Ni + Ti и осуществление экзотермического взаимодействия в режиме СВС обусловлены уменьшением размера кристаллитов в частицах Ni, увеличением в них плотности дислокаций и образованием композитных частиц Ti-Ni. Максимальная температура горения реакционной смеси - 1 150 °C, средняя скорость горения - 3.5 см/с. Основными фазами синтезированного сплава являются Ti2Ni, NiTi и Ni3Ti. Прочность образцов при сжатии - 1 350 МПа, микротвердость по Виккерсу - 11.1 ± 1.2 ГПа.
"В.А. Чантурия1, В.Г. Миненко1, А.Л. Самусев1, Г.А. Кожевников1, Е.В. Копорулина1,2"
"1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия andrey63vzm@mail.ru 2МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия"
Ключевые слова: Редкоземельные элементы, сорбция, модифицированный сапонит, статическая обменная емкость
Страницы: 145-154
Теоретически и экспериментально обоснованы перспективные методы модификации сапонита (пилларинг и термическая обработка), обеспечивающие получение сорбентов с высокой емкостью катионного обмена по отношению к катионам редкоземельных элементов. Механизм пилларинга и термической модификации при температуре 625 °С сапонитсодержащего продукта заключается в расширении слоев минерала, образовании дополнительных кислотных или окислительно-восстановительных центров (пилларинг), в изменении структуры с образованием метастабильных фаз (термическая обработка). Установлены оптимальные параметры применения сорбента (рН, соотношение сорбента к раствору), обеспечивающие эффективное извлечение отдельных РЗЭ из продуктивных растворов выщелачивания эвдиалитового концентрата и сорбционную емкость до 18.8 мг/г.
Р. Закери1, Р. Камали-Мохадам2, М. Мани3 1Технологический университет Шахруда, Шахруд, Иран r_zakeri@shahroodut.ac.ir 2Институт аэрокосмических исследований, Тегеран, Иран rkamali@ari.ac.ir 3Технологический университет Амиркабир, Тегеран, Иран mani@aut.ac.ir
Ключевые слова: модифицированная квантовая кинетика (MQK), полная энергия столкновения (TCE), общая энергия столкновения (GCE), прямое статистическое моделирование (ПСМ)
Страницы: 391-404
В связи с ограничениями, присущими макроскопическим моделям химических реакций, основанным на использовании полной энергии столкновения (total collision energy, TCE) и общей энергии столкновения (GCE, general collision energy), реализована новая модификация алгоритма прямого статистического моделирования (ПСМ) диссоциации воздуха вдоль линии торможения вокруг типичного затупленного тела STS-2, движущегося в атмосфере с гиперзвуковой скоростью в неравновесных условиях. Приводится сравнение модифицированной модели с другими используемыми моделями. Модели TCE и GCE зависят от величин экспериментально определяемых параметров (а именно от величин параметров A и B в аррениусовском выражении для скорости реакции), а модель квантовой кинетики QK страдает неточностью. Модифицированные версии моделей химических реакций, являющиеся гибридами модифицированной модели квантовой кинетики (MQK) и модифицированной модели энергии столкновения (MCE), не требуют обращения к экспериментальным данным для извлечения величин параметров A и B . Точность рассматриваемой прикладной модели для расчета характеристик поля потока оценивается путем сравнения ее результатов с результатами других методов (аналитических моделей и имеющихся экспериментальных данных). Результаты показывают, что сочетание модифицированной гибридной модели с преимуществами использования независимых эмпирических параметров дает более точные результаты и обеспечивает более точное решение по сравнению с обычными методами без необходимости использования экспериментальных данных для определения постоянных A и B .
С целью уменьшения объема вычислений при численном решении задач нелинейной динамики оболочек с применением пошаговых процедур интегрирования по времени предлагается использовать криволинейный треугольный конечный элемент с малым числом степеней свободы. Компактность конечно-элементной формулировки достигается путем применения инвариантов тензоров деформаций. При этом используются натуральные компоненты деформаций, которые определяются в направлениях трех координатных линий, параллельных сторонам элемента. Для оценки возможностей предложенной конечно-элементной модели приведены решения, описывающие большие перемещения и углы поворота, а также динамическую потерю устойчивости
Л.В. Куксина
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия ludmilakuksina@gmail.com
Ключевые слова: влекомые наносы, сток, взвешенные наносы, методика Н.И. Алексеевского, соотношение, порядок реки
Страницы: 156-163
На основе методики, разработанной Н.И. Алексеевским для оценки транспорта влекомых наносов по перемещению пяти типов донных гряд в период половодья и межени, выполнены расчеты стока влекомых наносов для замыкающих створов 60 рек, впадающих в Тихий океан, Берингово и Охотское моря на территории Камчатского края. Для 398 не изученных в гидрологическом отношении бассейнов сток влекомых наносов оценен по зависимости его модуля от площади водосбора. Определение модуля стока влекомых наносов для изученных рек показывает, что наибольшие значения величины характерны для рек с относительно небольшой площадью водосбора, часто имеющих горный или полугорный тип русла с галечно-валунным составом русловых отложений. Величина модуля стока влекомых наносов заметно снижается с ростом площади водосбора и с переходом от горных/полугорных к равнинным участкам рек. Установлено, что суммарный среднемноголетний сток влекомых наносов составляет около 18 млн т в год, что в 1,5 раза превышает сток взвешенных наносов. Установлено, что для бассейна р. Камчатки сток влекомых наносов выше для ее восточных притоков, дренирующих районы развития активного вулканизма. Исследование изменчивости стока влекомых наносов по длине р. Камчатки от истока к устью демонстрирует снижение его доли в суммарном стоке наносов при соответствующем переходе от горного к полугорному и равнинному типам русел. Показано, что для ряда горных рек, характеризующихся галечным и галечно-валунным составом отложений, доля влекомого материала в суммарном стоке наносов может приближаться к 100 %. Она снижается до 40-70 % в реках полугорного типа. Своих минимальных значений доля влекомых наносов в суммарном стоке достигает в больших равнинных реках и составляет 13-20 %.
Е.Д. МОРДВИНОВА1,2, Е.С. МОЖАЙЦЕВ1, О.И. ЯРОВАЯ1, К.Ю. ПОНОМАРЕВ1, Е.В. СУСЛОВ1, Д.Н. ЩЕРБАКОВ1,2, А.В. ЗАЙКОВСКАЯ2, О.В. ПЬЯНКОВ2, Н.Ф. САЛАХУТДИНОВ1 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия mordvinova97@mail.ru 2Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Роспотребнадзора, Кольцово, Россия dnshcherbakov@gmail.com
Ключевые слова: адамантан, монотерпеноиды, коронавирусы, псевдовирусная система, противовирусные соединения
Страницы: 517-524
Синтезирована серия мочевин, содержащих адамантановые и монотерпеноидные остатки. Все соединения были протестированы с использованием псевдовирусной системы, несущей на своей поверхности гликопротеин S-вируса SARS-CoV-2 и инфекционных вирусов SARS-CoV-2 различных штаммов in vitro. Соединение 4a показало высокую активность против четырех штаммов SARS-CoV-2.
В работе проведены численные исследования аэродинамики и теплообмена в вихревом горелочном устройстве при факельном кислородном сжигании пылеугольного топлива. Предложенная численная методика апробирована на экспериментальных данных кислородного сжигания угля в потоке. Рассмотрено влияние концентрации кислорода в дутье на процессы воспламенения и горения угольной пыли в безазотной среде. Установлено, что для исследуемой горелки увеличение концентрации кислорода от 40,1 до 66,7 об. % приводит к изменению структуры течения, удлинению размеров факела и росту среднего значения концентрации несгоревшего твердого углерода с 0,00136 до 0,4 г/м3 на расстоянии 1,5 м от горелки.
N. Yang1, T. Ma1, G. F. Guo1, Y. M. Luo1, S. Z. Wu1, H. J. He2, Y. S. Huang1, D. B. Liu1, S. Xu1,3 1School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, China 2Shanghai Space Propulsion Technology Research Institute, Shanghai, China 3China National Quality Supervision Testing Centre for Industrial Explosive Materials, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, China
Ключевые слова: PBT-топлива, Susan-тест, численное моделирование, модель Ли - Тарвера, протекание реакции
Страницы: 144-152
Чувствительность твердых топлив к удару является важным фактором при их производстве, применении и хранении. Для исследования чувствительности и последующей реакции топлив на основе сополимера 3,3-бис(азидометил)оксетана (BAMO) и тетрагидрофурана (THF) (PBT-топлива) при ударе с низкой скоростью проведено 20 Susan-тестов и разработана математическая модель. Результаты показывают, что реакция при ударе инициируется экструзионным пиролизом PBT-топлив. При скоростях удара 120 ÷ 300 м/с относительная выделяющаяся энергия в Susan-тестах больше 20 %, она увеличивается с ростом скорости удара и достигает в максимуме 57.67 %. PBT-топлива демонстрируют сильную реакцию на удар с низкой скоростью и чувствительны к условиям разрушения при ударе. Согласно результатам моделирования протекание реакции экструдированного топлива в снаряде Susan-теста зависит как от скорости удара, так и от характеристик оболочки. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными и показывают, что частичная детонация инициируется при начальной скорости удара около 260 м/с.
Т.П. ШАХТШНЕЙДЕР1, С.А. МЫЗЬ1, М.А. МИХАЙЛЕНКО1, С.А. КУЗНЕЦОВА2 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия shah@solid.nsc.ru 2Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия ksa@icct.ru
Ключевые слова: бетулин, смешанные кристаллы, дикарбоновые кислоты, механохимический синтез, растворимость бетулина
Страницы: 698-707
Смешанные кристаллы бетулина с дикарбоновыми кислотами получены с помощью механохимической активации при добавлении небольших количеств органических растворителей. Образование смешанных кристаллов подтверждено методами рентгенофазового анализа, термического анализа, ИК-спектроскопии. Для образования смешанных кристаллов важны присутствие растворителя, оптимальное соотношение компонентов, продолжительность механической обработки. С целью обоснования выбора растворителя для приготовления смешанных кристаллов бетулина проведено сравнение растворителей различной полярности. Показано, что смешанные кристаллы образуются, если при механической обработке используются растворители, способные эффективно растворять дикарбоновую кислоту. Для сравнения с механохимическим методом смешанные кристаллы бетулина были получены при нагревании смеси исходных реагентов. Наблюдаемые с помощью сканирующей электронной микроскопии морфологические изменения при нагревании реакционных смесей также свидетельствуют об образовании смешанных кристаллов. Показано, что при растворении смешанных кристаллов в воде образуются растворы с повышенной концентрацией бетулина, причем увеличение длины алифатической цепи кислоты приводит к снижению скорости выделения бетулина в раствор.
Приведены результаты цикла исследований по определению динамических прочностных характеристик образцов, изготовленных по технологии селективного лазерного плавления порошков на основе стали 12Х18Н10Т, и их сравнение со свойствами стали 12Х18Н10Т, полученной по традиционной технологии горячекатаного проката, при ударно-волновом нагружении в диапазоне давлений сжатия 3 ÷ 7 ГПа. Показано, что образцы из стали, изготовленные по технологии селективного лазерного плавления, имеют большую сопротивляемость кратковременному растяжению, возникающему в результате взаимодействия встречных волн разгрузки, по сравнению с горячекатаной сталью 12Х18Н10Т.
В.В. Пухначев1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия pukhnachev@gmail.com 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: винтовые течения, метод дифференциальных связей, уравнения Навье - Стокса, жидкость второго порядка
Страницы: 169-177
Представлен обзор работ, посвященных исследованию винтовых течений жидкости, в которых векторы скорости и вихря коллинеарны. Приводятся новые решения уравнений Навье - Стокса для несжимаемой жидкости и уравнений жидкости второго порядка, которые являются двумерными аналогами винтовых течений
М.М. Агафошин, С.А. Горохов, Р.В. Дмитриев
"Институт Африки РАН, Москва, Россия agafoshinmm@gmail.com"
Ключевые слова: миграция, миграционный кризис, миграционные волны, Балканские страны, Балканский маршрут, лагеря беженцев, территориальная структура
Страницы: 158-167
Исследована роль специфической единицы в пространственной структуре миграционной системы - транзитного региона. В результате резкого роста численности искателей убежища и беженцев имеет место увеличение продолжительности их пребывания в центрах временного размещения - основной форме расселения мигрантов в транзитном регионе. Выделены географические типы центров временного размещения: пограничные на вход, агломерационные, периферийные и пограничные на выход. Установлено, что, выступая своего рода «заслонками» на миграционных маршрутах, центры выпускают далее по маршруту скопившихся мигрантов порциями, т. е. формируют миграционные волны. Выявлено, что в некоторых случаях миграционная волна проходит по территории одной страны через все типы центров, однако чаще имеет место ее прерывание и/или укорачивание. Выявлено, что условием последнего выступают имплозия и специализация центров временного размещения. Если при прохождении первой миграционной волны, как правило, по обе стороны государственной границы возникают пограничные на вход и на выход центры, регулируемые властями соответствующих стран, то при прохождении второй и последующих волн происходит сначала их сближение («притяжение» к границе), а затем и исчезновение центров одного типа (чаще - пограничных на выход). Издержки на содержание мигрантов в центрах всех типов оказываются слишком высокими, в результате чего в странах, располагающихся друг за другом вдоль миграционного маршрута, формируются центры одного-двух типов - в зависимости от «специализации» стран-соседей. В результате имплозии и специализации происходит удлинение миграционной волны в пространственном отношении - таким образом, она может возникать, развиваться и затухать в пределах не одной страны, а всего транзитного региона.
В. И. МУРКО1, В. И. КАРПЕНОК2, В. И. ФЕДЯЕВ1, Г. Р. МОНГУШ3, М. П. БАРАНОВА4 1Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия sib_eco@mail.ru 2Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Новокузнецк, Россия vkarpenok@mail.ru 3Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл, Россия mongush983@mail.ru 4Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия marina60@mail.ru
Ключевые слова: коксующийся уголь, водоугольное топливо, Межегейское месторождение, горение водоугольного топлива, экологичное использование угля
Страницы: 866-871
Использование угля из Межегейского месторождения (Республика Тыва) является перспективным направлением для производства тепловой энергии. Однако необходимо учитывать особенности технологических свойств угля, связанных с его повышенными характеристиками спекания. Указанные особенности по применяемой технологии слоевого сжигания угля приводят к перерасходу топлива из-за его недожога и высокому содержанию вредных веществ в отходящих газах. Город Кызыл уже включен в федеральный проект “Чистый воздух”, что свидетельствует об актуальности настоящего исследования и необходимости внедрения новых методов использования данного энергоресурса. Для снижения выбросов и повышения эффективности использования угля в энергетике целесообразно внедрение технологии получения и сжигания водоугольного топлива (ВУТ) с учетом специфических свойств данного угля. В работе установлена возможность получения и использования экологически чистого ВУТ из угля Межегейского месторождения. Проведен анализ технических характеристик угля, получена опытная партия ВУТ, определены характеристики сжигания этого топлива в котельной установке. Приготовление и сжигание опытной партии ВУТ было проведено на стендовой установке Сибирского государственного индустриального университета (Новокузнецк). Показано, что при использовании технологии сжигания ВУТ содержание вредных веществ в дымовых газах существенно ниже предельно допустимых значений. Развитие данной технологии использования угля Межегейского месторождения позволит снизить расход топлива на теплогенерирующих установках и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.
Представлен анализ проблем и противоречий рекреационной географии с институциональных позиций. Отправной точкой послужила вовлеченность рекреационной географии в институциональное развитие туризма. Это проявляется в исследованиях подлежащих регулированию природно-социально-экономические связей, в применении терминологической и методологической основы в практике территориального планирования туризма и отдыха, при создании профильных законов и нормативов. Приводится рекреационно-географическая интерпретация важнейших понятий и концепций институциональной теории, применяемых в исследовании. Показано, что рассматриваемые проблемы и противоречия, сложившиеся в рекреационной географии, связаны между собой. Они условно разделены на теоретические, частные и прикладные. Теоретические противоречия выражаются в различных или противоположных смыслах, которые вкладываются в базовые научные понятия «туризм» и «рекреация». Частные - связаны с острыми дискуссиями по поводу выделения и разграничения отдельных видов туристско-рекреационной деятельности, критериев ее классификации. Наиболее ярким является пример противопоставления массового и экологического туризма. Прикладные противоречия возникают при решении практических задач в области территориального планирования туризма и отдыха, а также при проектировании и создании новых территориальных рекреационных систем без учета институциональных условий. Для устранения выявленных проблем и противоречий ключевое значение имеет ядро института, отвечающего за организацию и регулирование туристско-рекреационной деятельности. Таковым выступает всеобщее право на отдых и отпуск. Проблема разграничения понятий «туризм» и «рекреация» сводится к обеспечению полноты социальных и экономических функций туризма, получивших наиболее выраженное развитие в разных институциональных матрицах. Признается существование инварианта, который взаимодействует с другими институтами. Это позволяет решить задачи классификации видов туризма на основе институционального критерия, определения специализации конкретных территорий с учетом их хозяйственных и природоохранных функций.
Растительные сообщества существенно изменяют микроклимат под своим пологом. Цель работы - охарактеризовать фитомассу и температурный режим почвы в четырех типах травяных сообществ Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника и его окрестностей (Тверская область). Надземная фитомасса возрастала в ряду заброшенные луга (930 ± 53 г/м2, среднее и ошибка среднего) - используемые луга (1111 ± 40 г/м2) - таволговые сообщества (1357 ± 155 г/м2) - субрудеральные высокотравные сообщества (1726 ± 188 г/м2). Подземная фитомасса в слое 0-5 см изменялась в среднем от 614 ± 102 г/м2 в субрудеральном сообществе до 1254 ± 448 г/м2 в таволговом. Общая фитомасса была положительно скоррелирована с pH почвы (R = 0,814; p < 0,001; n = 16), а также с индикаторными оценками богатства почвы (R = 0,528; p = 0,029). Во всех сообществах пик температуры почвы приходился на июнь - июль, что соответствовало ходу температур воздуха. Зимой почвы на глубине 8 см не промерзали, а на поверхности в отдельные дни были возможны отрицательные температуры. Влагоемкость почвы была значимо отрицательно скоррелирована со средними температурами на глубине 8 см за июль, август и сентябрь. Связь с температурой поверхности почвы была аналогичной, но слабее выраженной. Температуры почвы в пик вегетационного периода и в последующие месяцы не были значимо скоррелированы с показателями надземной фитомассы. Таким образом, в лесной зоне даже на относительно небольшой территории травяные сообщества хорошо различаются по фитомассе. Температура почвы под пологом травяной растительности дифференцируется в большей степени в зависимости от физических свойств почвы, а не от надземной биомассы.
"Ю.П. Галченко1, Ю.А. Озарян2, Т.В. Кожевникова3, В.Е. Окладников3"
"1Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия schtrek33@mail.ru 2Институт горного дела ДВО РАН - обособленное подразделение ХФИЦ ДВО РАН, Хабаровск, Россия ozaryanigd@gmail.com 3Вычислительный центр ДВО РАН - обособленное подразделение ХФИЦ ДВО РАН, Хабаровск, Россия ktvsl@mail.ru"
Ключевые слова: Алгоритм, отходы, спутниковый снимок, дистанционное зондирование Земли, рекультивация, нарушенные земли, геоинформационная система, вегетационный индекс
Страницы: 173-179
Предложена методика анализа спутниковых снимков для мониторинга состояния поверхности объектов согласно данным дистанционного зондирования Земли. Представлены результаты исследований по разработке алгоритма выделения объектов размещения горнопромышленных отходов. В качестве исходных данных рассмотрены снимки территорий юга Дальнего Востока со спутников Sentinel 2, Landsat 5 - 8. На базе облачной платформы Earth Engine рассчитано значение вегетационного индекса для каждого пикселя с помощью функции нормализованной разности и создана исследуемая область посредством стандартного инструмента. Для преобразования пикселей в площадь использован метод reduce. Разработанный метод актуален для мониторинга различных объектов (хвостохранилищ, карьеров, отвалов и т. д.), находящихся в разных стадиях развития.
Изучены особенности флотационного обогащения техногенных отходов карбонатно-флюоритовых руд Ярославской горнорудной компании. Выполнена оценка состава и технологических свойств сырья. Установлено, что содержащийся в них флюорит представлен минеральными сростками и шламовым материалом. Проблемы флотационного обогащения лежалых отходов обусловлены особыми свойствами поверхностей частиц, наличием пленочных покрытий и структурных преобразований. Рассмотрены перспективные способы воздействия на преобразование компонентов флотационной пульпы. Выявлено, что ультразвуковая и электрохимическая обработки технологических компонентов способствуют повышению показателей селективности разделения минералов. Проанализированы показатели обогащения в отдельные фиксированные промежутки времени в условиях специфических воздействий. При флотации по схемам, включающим ультразвуковую и электрохимическую подготовку пульпы, существенно увеличивается степень концентрации флюорита в пенных продуктах, возрастает селективность при разделении его с кальцитом. Извлечение флюорита в концентраты, содержащие более 94 % CaF2, увеличивается на 2.97 - 4.58 %. Показана возможность снижения массовой доли двуокиси кремния в концентратах на 0.3 - 0.5 %.
Д.В. Семьянова, С.А. Кондратьев
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия d.semjanova@yandex.ru"
Ключевые слова: Флотация, комбинация реагентов, синергетический эффект, физическая форма сорбции, поверхностное натяжение раствора
Страницы: 139-147
Применение композиции собирателей - одно из перспективных направлений интенсификации флотационного процесса. При использовании смеси реагентов синергетический эффект от их взаимодействия проявляется не только на границе раздела фаз “минерал- жидкость”, но и на границе раздела “газ - жидкость”. Настоящая работа направлена на установление связи синергетического эффекта в понижении поверхностного натяжения комбинации катионного и анионного собирателей и синергизма этих реагентов во флотации. Проведены эксперименты по определению поверхностной активности физической формы сорбции при сочетании реагентов. Результаты сопоставлены с флотационной активностью комбинации и параметром взаимодействия компонентов смеси. Полученные данные послужат основой формирования расчетного метода подбора комбинации собирателей для флотационного обогащения.
Изложены результаты сравнения различных подходов к сажемасляной визуализации течения на поверхности цилиндра при сверхзвуковом поперечном обтекании в импульсной аэродинамической трубе. Рассмотрены два вида мелкодисперсных красящих пигментов - Al2O3 и TiO2. Использованы два способа нанесения пигмента: посыпка на предварительно покрытую масляной пленкой поверхность модели и нанесение на поверхность модели смеси из пигмента и масла. Массовая концентрация пигмента в смеси для сажемасляной визуализации варьировалась в диапазоне от 10 до 20 %. Представлена фотосъемка динамики изменения сажемасляного покрытия на поверхности модели: сразу после нанесения, в процессе эксперимента и по его завершении. По результатам проделанной работы сформулированы рекомендации по использованию метода саже-масляной визуализации поверхностного течения с учетом особенностей его применения при проведении экспериментов в импульсных сверхзвуковых аэродинамических трубах.
Д.В. Георгиевский
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия georgiev@mech.math.msu.su
Ключевые слова: постулат, аксиоматика, законы сохранения, интегральная форма, локальное уравнение, источник, поток, производство, внутренняя энергия, энергетическая сопряженность, энтропия
Страницы: 195-202
Единая интегральная запись постулатов механики сплошной среды в виде законов изменения (сохранения) тех или иных величин представляется в форме таблицы постулатов. Предполагается, что в сплошной среде реализуются как чисто механические, так и различные немеханические взаимодействия, описываемые скалярными, векторными и тензорными (второго ранга) энергетически сопряженными парами величин, одна из которых характеризует процесс, а другая - отклик среды на этот процесс. На основе первых трех строк таблицы постулатов построены четвертая и пятая строки, соответствующие законам изменения внутренней энергии и величины, которая в случае термодинамической пары температура - энтропия совпадает с энтропией. Показано, что в результате задания источников, потоков через границу и производств в четвертой и пятой строках таблицы постулатов эти строки фактически становятся определениями. Обобщаются известные в неизотермической механике принципы построения определяющих соотношений, связывающих зависимые и независимые параметры состояния для каждого типа взаимодействий
В.С. Сердюков1,2, Е.А. Вячеславова3, А.И. Баранов3, И.В. Владыко1,2, О.А. Володин1 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия vsserd@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия i.vladyko@g.nsu.ru 3Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет им. Ж.И. Алфёрова, Санкт-Петербург, Россия cate.viacheslavova@yandex.ru
Ключевые слова: супергидрофильная поверхность, капиллярная поверхность, черный кремний, плазмохимическое травление, повышение КТП
Страницы: 993-1001
Представлены результаты экспериментального исследования капиллярного растекания жидкости по созданным методом криогенного плазмохимического травления супергидрофильным поверхностям черного кремния различной морфологии. Было подготовлено пять образцов капиллярных поверхностей, различающихся характеристиками микроструктур, включая две гибридные поверхности, комбинирующие микроструктурирование разной высоты. Исследована морфология поверхностей и характеристики их смачивания водой, включая число Wi, характеризующее капиллярное впитывание жидкости. Обнаружено, что большая высота микроструктур приводит к лучшему растеканию жидкости. Максимальные значения числа Wi достигаются на гибридных поверхностях с большей плотностью «высоких» микроструктур. Продемонстрирована перспективность использования гибридных капиллярных поверхностей для повышения величины критического теплового потока при кипении воды.
Ю.И. Троицкая1, Д.А. Сергеев1,2, О.С. Ермакова1, А.Н. Зотова1, М.И. Вдовин1 1Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия yuliya@ipfran.ru 2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия daniil@ipfran.ru
Ключевые слова: морской шторм, многофазные среды, брызги, потоки тепла и импульса
Страницы: 1179-1185
Представленное исследование позволило достигнуть прогресса в описании морских брызг и понимании связанных с ними процессов с точки зрения их физических свойств, а также обусловленных ими потоков из океана в атмосферу, влияния на развитие океанских штормов и связанных с этим проблем и вопросов. Основные результаты получены в ходе лабораторных экспериментов на ветроволновых каналах с использованием скоростной съемки. Приводятся описания исследований, связанных с выявлением доминирующего типа генерации брызг (по типу «парашюта»), и статистики этих явлений в широком диапазоне условий в зависимости от ветроволнового числа Рейнольдса, характеризующего мелкомасштабные процессы. Свертка этой статистики с распределением капель по размерам от одиночного явления генерации брызг указанного типа, полученная по данным специального эксперимента, дает функцию генерации брызг.
В.И. Брагин1,2, А.Г. Михайлов1 1Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия mag@icct.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Ключевые слова: Массоперенос, гуматы, золото, гипергенез, фульвокислота, раствор
Страницы: 161-169
Природный перенос золота - перманентный, устойчивый процесс в зоне гипергенеза в золотоносном массиве. Диссипация и концентрация золота зависят от свойств геохимических барьерных условий массопереноса. Одним из основных агентов в процессах гипергенных вещественных преобразований являются природные гуминовые соединения, постоянные участники гипергенеза. Проведен экспериментальный подбор геологического прототипа гидрохимического процесса массопереноса и концентрирования золота для условий золотоносной коры выветривания. Представлены основные условия и возможный механизм создания гипергенных зон концентрации на основе учета свойств отдельных фракций гуминовых веществ.
Ф.А. Быковский1, С.А. Ждан1,2, Е.Ф. Ведерников1 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия zhdan@hydro.nsc.ru 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, аммиак, воздух, водород, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания
Страницы: 152-155
В проточной кольцевой цилиндрической камере диаметром 503 мм впервые реализованы режимы непрерывной спиновой детонации безуглеродных смесей аммиак/водород - воздух.
Методами металлографии исследовано схождение медных цилиндрических оболочек, подвергнутых действию взрыва. Поверхность оболочек была покрыта слоем взрывчатого вещества. Взрыв инициировали в восьми точках, равномерно расположенных на цилиндрической поверхности. При схождении на внутренней поверхности оболочек образовалось восемь выбросов, т. е. произошла потеря устойчивости гладкого фронта деформации. Предложено объяснение образования выбросов, основанное на возникновении пластических (кумулятивных) струй при взаимодействии соседних ударных и деформационных волн. Структурный механизм схождения медных толстостенных оболочек состоит из образования, расширения и смыкания выбросов. Обнаружен еще один механизм потери устойчивости фронта деформации, предшествующий образованию выбросов, --- гофрирование.
Тихоокеанская железная дорога (ТЖД) проходит в субширотном направлении от каменноугольного Эльгинского месторождения на юго-востоке Республики Саха (Якутия) до мыса Манорский в Тугуро-Чумиканском муниципальном районе Хабаровского края. Общая протяженность трассы составляет 626 км, зона ее влияния распространяется на бассейн р. Уды и Джугджурский хребет. Показано, что развитие этой зоны может быть связано в первую очередь с недропользованием. В пределах хребта и бассейна р. Уды геологами выявлено шесть месторождений и около 540 рудопроявлений, пунктов минерализации различных полезных ископаемых. В силу труднодоступности территории все проявления минеральных ресурсов изучены очень слабо. Преимущественной распространенностью пользуются рудопроявления черных металлов, а также редкоземельных, редких, драгоценных и цветных металлов, что и определяет направления развития горнодобывающей промышленности этой зоны. Исследованы особенности структурной позиции объектов, их состав, возможная протяженность оруденения на глубину. С учетом экономической значимости металлов, агросырья и других полезных ископаемых выделено 27 проявлений для первоочередного геологического изучения. Определены новые направления в экономике территории. Делается вывод о необходимости доизучения и последующего освоения давно известных проявлений редкоземельных, комплексных фосфор-железо-титановых, марганцевых руд и фосфоритов. Реализация крупных горнодобывающих проектов позволит сформировать Удской территориально-промышленный комплекс и, соответственно, увеличить налоговые поступления в государственные бюджеты, что обеспечит существенный рост социально-экономического развития характеризуемой территории.
Рассматривается бегущая краевая дислокация в безграничной упругой среде, моделирующая стационарный сдвиговый разрыв в земной коре на глубине сейсмической активности, растущий со скоростью, близкой к скорости поперечных волн. На основе разложения векторного поля перемещений на сумму потенциального и соленоидального полей строится точное сингулярное решение задачи в плоской постановке в виде сходящихся рядов. Приближенное решение в виде отрезков рядов анализируется в компьютерной системе Matlab с помощью процедур численного дифференцирования и интегрирования. Показана независимость инвариантного J-интеграла, значение которого равно движущей силе дислокации (энергии, затрачиваемой на продвижение дислокации на единичное расстояние), от ее скорости
И.Г. ЯЩЕНКО
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия sric@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: трудноизвлекаемая нефть, месторождения, коллектор, пористость, нефтегазоносный бассейн, глубина, возраст
Страницы: 267-276
В связи с истощением резервов традиционно добываемой нефти как в России, так и во всем мире разработка нефти из низкопоровых коллекторов актуальна и перспективна. Приведен статистический анализ распределения величины пористости в отложениях основных нефтегазоносных бассейнов (НГБ) России - Волго-Уральском, Тимано-Печорском, Северо-Кавказском и Западно-Сибирском. Эти бассейны обладают большими резервами трудноизвлекаемой нефти из сложнопостроенных низкопоровых пластов. Представлены компьютерные карты размещения месторождений с низкопоровыми коллекторами. В Западно-Сибирском НГБ выявлено 15 таких месторождений, в Тимано-Печорском - 13, в Северо-Кавказском - 63, самое большое количество месторождений находится в Волго-Уральском НГБ - 82. Показана большая роль низкопоровых пород в нефтегазовом потенциале бассейнов, в Волго-Уральском НГБ сосредоточено 80 % российских запасов низкопоровых отложений. По литологическим характеристикам низкопоровые коллекторы в основном относятся к карбонатным отложениям, но пористость терригенных пород выше по сравнению с последними. Установлена приуроченность коллекторов к различным стратиграфическим отделам от кайнозоя до палеозоя, но большинство пород относится к палеозойскому возрасту. Проанализировано распределение низкопоровых коллекторов с возрастанием глубин. Показано, что пористость уменьшается на больших глубинах (более 5000 м) в 2-3 раза, при этом доля низкопоровых отложений по сравнению со средне- и высокопористыми породами с глубиной увеличивается. В перспективе на больших глубинах роль низкопоровых коллекторов как источника добычи трудноизвлекаемой нефти будет только расти.
Проведены флотационные испытания с целью отделения мелкозернистого монацита от тяжелых минералов и пустой силикатной породы при различных технологических параметрах: концентрация реагентов, pH пульпы, время кондиционирования и время флотации. Выполнена оптимизация параметров экспериментально и методом поверхности отклика. Выявлены следующие оптимальные условия: pH пульпы - 9; плотность пульпы - 30 %; концентрация силиката натрия (подавителя) - 1.2 кг/т; концентрация олеиновой кислоты (собирателя) -1.2 кг/т, время кондиционирования 5 мин, флотации 10 мин. При оптимальных условиях в рамках одной стадии флотационного обогащения получен концентрат с содержанием монацита 94.8 % и извлечением 95.3 % из предварительного (сырого) концентрата с содержанием монацита 52.3 %. Концентрат монацита пригоден для извлечения редкоземельных элементов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
