Представлены результаты сравнительного исследования эффективности волокнистого и дисперсного армирования в титаноматричных композитах при высокоскоростном механическом нагружении. Структурно-фазовый состав синтезированных материалов изучен с использованием синхротронного излучения. Установлено, что при лазерной обработке степень растворения волокнистых армирующих элементов в титановой матрице меньше степени растворения дисперсных частиц порошка. Это приводит к уменьшению объемной доли образующихся вторичных фаз, таких как TiC, Ti5Si3Cx , при использовании волокон SiC, а также TiB и TiB2 при использовании борных волокон. Показано, что использование волокон при формировании титаноматричных композиционных покрытий способствует повышению ударной стойкости получаемых материалов
В.М. Соловьев1, А.С. Сальников2, В.С. Селезнев3, Т.В. Кашубина4, Н.А. Галева1, А.Е. Шенмайер1 1АСФ ФИЦ ЕГС РАН, Новосибирск, Россия shennastya@mail.ru 2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия 3СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, Новосибирск, Россия 4Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: Профиль ГСЗ, продольные и поперечные волны, скорости Р- и S-волн и их отношения, глубинный сейсмический разрез, земная кора, минерагеническая зона
Страницы: 1418-1433
Представлены результаты глубинных сейсмических исследований по данным Р- и S-волн на 500-километровом Сихотэ-Алиньском фрагменте опорного геофизического профиля 8-ДВ. Построены глубинные сейсмические разрезы верхней коры (до глубин 15-20 км) с распределением скоростей продольных и поперечных волн. Скорость Р-волн на большей части Среднеамурской впадины и Восточно-Сихотэ-Алиньского вулкано-плутонического пояса изменяется от 4-5 км/с в самой верхней части разреза до 5.8-6.3 км/с на глубинах 7-15 км. Сихотэ-Алиньский орогенный пояс в разрезе в створе профиля представлен антиклинальной структурой с воздыманием в центральной части высокоскоростных (до 5.5-5.8 км/с) пород, на больших глубинах в 10-20 км в его пределах значения скорости Р-волн составляют 6.1-6.3 км/с. В верхней части разреза значения скорости S-волн составляют в пределах профиля в целом 2.7-2.9 км/с, пониженные значения (в 2.6-2.8 км/с) отмечаются в центральной и восточной частях Среднеамурской впадины и восточном участке Восточно-Сихотэ-Алиньского вулкано-плутонического пояса, а повышенные значения скорости (до 3.35 км/с) отмечаются в центральной части Сихотэ-Алиньского орогенного комплекса. На глубинах 5-15 км в пределах разреза скорости S-волн увеличиваются до 3.40-3.65 км/с. Установлено неоднородное строение верхней части земной коры до глубин 15-20 км по значениям скоростей Р- и S-волн, их соотношению и коэффициенту Пуассона. В створе профиля проведен анализ связи выявленных аномалий с размещением крупных минерагенических зон Приамурья. Подтверждены установленные ранее на профилях 2-ДВ, 3-ДВ, 1-СБ и Восточно-Становом фрагменте профиля 8-ДВ корреляции по приуроченности ряда рудных месторождений к зонам пониженных отношений скоростей Р- и S-волн и коэффициента Пуассона в верхней части земной коры. Обоснована связь выделенных поверхностных сейсмических аномалий с глубинными (5-20 км) корнями (промежуточными магматическими очагами), которые можно считать рудоподводящими.
М.Ю. Реушев1,2, Д.С. Макаров1, Д.В. Харламов1, В.Г. Подопригора3,2, К.В. Краснощеков1 1Федеральный исследовательский центр СО РАН, Красноярск, Россия reuqem@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 3Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия podoprigora46@gmail.com
Ключевые слова: метод ГНСС-рефлектометрии, ледовые поверхности водоёмов, методика быстрого преобразования Фурье, сигналы навигационных спутников, диапазон L1
Страницы: 14-21
Проведены рефлектометрические измерения состояния ледовых поверхностей водоёмов Красноярского края и республики Хакасия с помощью радиосигналов от навигационных спутников, излучающих в диапазоне L1. В ходе обработки полученных рефлектограмм применена математическая обработка амплитудно-временных зависимостей с помощью методики быстрого преобразования Фурье, позволяющая экспериментально определять толщины ледовых покровов с различными макрофизическими характеристиками.
А.В. Панов1, А.С. Прокушкин1,2, Е.А. Кукавская1, И.Р. Путилин1, Е.А. Ануев1, М.А. Корец1, В.Е. Арясов1, Р.А. Колосов1, М.Г. Бондарь3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия alexey.v.panov@gmail.com 2Сибирский федеральный университет, Институт экологии и географии, Красноярск, Россия prokushkin@ksc.krasn.ru 3Объединенная дирекция заповедников Таймыра, Норильск, Россия mikisayan@ya.ru
Ключевые слова: Арктика, атмосфера, климат, диоксид углерода, метан, потоки углерода
Страницы: 13-27
Арктика - один из наиболее климатически уязвимых регионов планеты, где темпы роста температуры вдвое выше общемировых. Стремительное повышение температуры во многом обусловлено ростом концентрации в атмосфере парниковых газов. Прогнозы свидетельствуют, что сохранение данного тренда может привести к масштабному высвобождению углерода, аккумулированного в многолетнемерзлых породах. Масштабы и длительность ожидаемого эффекта неочевидны ввиду слабо развитого мониторинга парниковых газов в Российской Арктике: спорадичностью оценок их атмосферных вариаций и обмена с экосистемами. В работе приведены результаты исследований динамики парниковых газов атмосферы в эстуарной зоне р. Енисей, свидетельствующие об устойчивом ежегодном приросте CO2 (~1.9 млн-1/год) и CH4 (~12.6 млрд-1/год). Представлены показатели почвенной эмиссии этих газов для разных типов тундры и растительного покрова западного побережья п-ова Таймыр, согласно которым наиболее высокие значения характерны для участков с произрастанием сосудистых форм растений. Нарушения живого напочвенного покрова вездеходной техникой приводят в среднем к трехкратному увеличению эмиссии метана в атмосферу.
На основе представления решения стохастического волнового уравнения Гельмгольца в виде интеграла по траекториям (Samelsohn G., Mazar R. Physical Review E. 1996. V. 54, N 5) получено выражение для функции пространственной когерентности сферической волны, распространяющейся в турбулентной атмосфере. Расчеты выполнены с использованием колмогоровской модели спектра флуктуаций диэлектрической проницаемости в предположении, что справедливо геометрооптическое приближение для случайного набега фазы волны в интеграле по траекториям. Найдены оценки поправок к этому приближению по порядку величины. Полученная формула не имеет ограничений на длину волны и угловой разнос точек наблюдения, возникающих при использовании параболического и марковского приближений. Рассчитана погрешность оценки радиуса пространственной когерентности в параболическом приближении, возникающая из-за сферичности волнового фронта при увеличении углового разноса точек наблюдения. Показано, что с увеличением длины волны погрешность растет и для миллиметровых и более длинных волн может приводить к завышению масштаба пространственной когерентности сферической волны в несколько раз.
Представлены результаты экспериментального определения концентрационных пределов воспламенения смесей метан --- воздух --- водяной пар, метан --- водород --- воздух --- водяной пар с отношением объемов метана к водороду 1 : 2 и 2 : 1, монооксид углерода --- водород --- воздух --- водяной пар с отношением объемов водорода к монооксиду углерода 4 : 1 при начальной температуре 150 °C и давлении 101 кПа. Содержание водяного пара изменялось в диапазоне 0 ÷ 60 об. %. Эксперименты проводились в сферической камере объемом 100 дм3. Наличие воспламенения смеси и распространение пламени регистрировали методом съемки в инфракрасном диапазоне. Полученные в экспериментах пределы воспламенения смеси метан --- воздух --- водяной пар находятся в согласии с имеющимися в литературе данными. Зарегистрирован режим распространения пламени в водородсодержащих смесях вблизи нижнего концентрационного предела в виде сферического пламени, переходящего в тороидальный вихрь.
В.И. Белов1,2 1Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ, Северо-Западный институт управления, Россия, Санкт-Петербург v.i.belov@bk.ru 2Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина, Россия, Санкт-Петербург
Ключевые слова: энергообеспеченность регионов, энергетические потери, типологическая группировка, энергетическая эффективность, стимулирование энергосбережения, дисбалансы в моделях производства-потребления, региональная энергетическая политика
Страницы: 26-50
Повышение энергетической эффективности субъектов Российской Федерации в контексте их устойчивого развития всецело соответствует глобальной «зеленой повестке», а в силу принятых отечественных нормативно-правовых документов представляет собой государственную задачу. На устойчивое развитие оказывают влияние множество условий и факторов, к числу которых следует отнести и обеспеченность регионов собственными энергетическими ресурсами. Энергетическая самодостаточность в общеэнергетическом смысле подразумевает самодостаточность регионов не только с позиции электроэнергии, но и с позиции других топливно-энергетических ресурсов (уголь, газ, нефть и др.). Однако в статье основное внимание уделяется проблеме электроэнергетической самодостаточности регионов. Целью статьи является построение типологических групп регионов в зависимости от степени влияния на их устойчивое развитие таких показателей, как энергообеспеченность региона и доля энергетических потерь в электросетях. Исследование охватывает 85 субъектов РФ по данным за 2022 г. и строится по разработанной автором методике, предусматривающей сначала оценку регионов страны по анализируемым показателям, а затем их типологизацию. В результате количественно-качественные параметры позволили сформировать четыре группы регионов, различающиеся между собой характеристиками устойчивого развития. В целях повышения уровня устойчивого развития и энергоэффективности регионов в отношении каждой выделенной группы органами власти должны приниматься не типичные, а типологические решения, учитывающие влияние энергетической самодостаточности региона и энергопотерь на валовой региональный продукт и валовой региональный продукт на душу населения. Проведенное исследование в теоретическом плане вносит вклад в решение научно-практической задачи по нивелированию энергетических дисбалансов в региональных моделях производства-потребления электроэнергии. Практическая значимость исследования состоит в том, что полученные результаты могут быть востребованы региональными органами власти при осуществлении ими энергетической политики в регионе, а предложенные инструменты и механизмы могут быть непосредственно использованы в их практической деятельности.
Методы сопряженных градиентов представляют собой мощный класс алгоритмов оптимизации, известных своей эффективностью и универсальностью. В данном исследовании мы оптимизируем обобщенный симметричный алгоритм спуска Хестенса-Штифеля (GDSHS) путем усовершенствования параметра c, который является критическим фактором. Мы используем как аналитические, так и численные методы для оценки оптимального диапазона c для работы алгоритма. С использованием подробных численных экспериментов мы исследуем влияние различных значений c на сходимость и вычислительную эффективность алгоритма. Проводится сравнительный анализ версий GDSHS с различными значениями c и известных методов сопряженных градиентов, таких как методы Флетчера-Ривса (FR) и Полака-Рибьера-Поляка (PRP+). Наши выводы подчеркивают важность задания c=1, значительно повышающего сходимость и вычислительную производительность алгоритма GDSHS, благодаря чему он является конкурентоспособным выбором среди самых современных методов оптимизации.
В.С. Колунин1,2, З.А. Ишкова1 1Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия askold@ikz.ru 2Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия
Ключевые слова: мерзлый грунт, циклы нагревания-охлаждения, фильтрация, коэффициент фильтрации
Страницы: 20-26
Представлены результаты исследований влияния начального режима замораживания тонкодисперсного модельного грунта (каолинитовой глины в полностью водонасыщенном состоянии с влажностью в интервале 0.43-0.51) и циклов нагрева-охлаждения на его фильтрационные свойства, когда в качестве фильтрата используется вода. В ходе экспериментов было показано, что фильтрационная способность каолинитовой глины зависит не только от температуры мерзлого грунта, но и от условий замораживания. Приведены графики зависимости коэффициента фильтрации мерзлого грунта от температуры в диапазоне -0.05…-0.3 °C, полученные при различных режимах замораживания грунта, которые демонстрируют существенное влияние условий замораживания на фильтрационные свойства мерзлого грунта. Экспериментальные исследования в этой области имеют важное значение для прогнозирования поведения мерзлых тонкодисперсных грунтов вблизи температуры начала замерзания, что особенно актуально в условиях меняющегося климата.
Представлены данные мониторинга деформаций земной поверхности за 40-летний период. Выявлены пространственно-временные параметры геодинамических движений на основе анализа многолетних наблюдений за процессом сдвижения. Создана база данных мониторинга процесса сдвижения для классификации, моделирования и оценки геодинамических движений, для аналитической работы по выявлению закономерностей в больших массивах информации. Выполнен статистический и вейвлет-анализ скоростей изменения вертикальных перемещений земной поверхности. Проведено районирование земной поверхности Сарановского месторождения хромитов и прилегающих территорий, где расположены населенный пункт и промышленные объекты. Результаты исследований могут быть использованы для обнаружения ранее неизвестных параметров геодинамических процессов на земной поверхности, предупреждения аварий, связанных с утратой устойчивости капитальных объектов при разработке месторождений полезных ископаемых.
С.В. Сердюков, Л.А. Рыбалкин, И.М. Сердюк, Т.В. Шилова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия ss3032@yandex.ru
Ключевые слова: Уголь, воздействие жидким азотом, проницаемость, трещиноватость, пористость, кривая падения давления, ядерный магнитный резонанс, оптическая микроскопия
Страницы: 15-27
Приведены результаты лабораторных исследований циклического воздействия жидким азотом на мелкопористый слоистый каменный уголь. Проницаемость угольных кернов определялась в режиме нестационарной фильтрации, емкостные свойства - методами ядерного магнитного резонанса и оптической микроскопии. Описаны методические и технические решения, используемые в экспериментах. Исследовано изменение фильтрационных свойств вдоль и поперек слоистости угля в условиях гидростатического сжатия. Установлено, что проницаемость тестируемого угля увеличивается на один-два порядка вдоль и на два-три поперек его слоистости. Снижается анизотропия фильтрационных свойств. Эффект растет с увеличением гидростатического сжатия и насыщенности угля водой. Показано, что эффект обработки жидким азотом связан в основном с образованием в угле трещин разного масштаба при незначительном изменении открытой пористости.
Основной целью работы является экспериментальное изучение механизма слабонелинейного взаимодействия малоамплитудных нестационарных мод неустойчивости поперечного течения пограничного слоя 35-градусного скользящего крыла со стационарными вихрями неустойчивости поперечного течения. В исследуемом потоке доминирует неустойчивость поперечного течения, а неустойчивость Толлмиена - Шлихтинга подавлена благоприятным градиентом давления. Стационарные возмущения большой амплитуды (до 20 % в конце области измерений) возбуждаются элементом шероховатости поверхности. Контролируемые нестационарные возмущения малой амплитуды генерируются в пограничном слое источником возмущений, расположенным выше по потоку от элемента шероховатости. Их амплитуда в основной области взаимодействия не превышает 1 %. Источник возбуждает квазидвумерные (однородные по размаху) волны на низких частотах, соответствующих области первичной неустойчивости поперечного течения. Результаты термоанемометрических измерений показали, что характеристики среднего потока, а также стационарных и нестационарных возмущений не зависят от амплитуды последних. Развитие же нестационарных возмущений очень сильно зависит от присутствия вихрей. Возбуждаемые квазидвумерные волны неустойчивости очень быстро затухают вниз по потоку, а формирующиеся и нарастающие (в определенном диапазоне поперечных волновых чисел) стационарные вихри преобразуют квазидвумерные волны в сильно трехмерные с поперечно-волновым спектром, соответствующим наиболее нарастающим модам неустойчивости поперечного течения. Эта трансформация происходит не локально в ближнем поле неровности поверхности, а распределена в направлении потока. Нарастание амплитуд стационарных возмущений является почти экспоненциальным с зависимостью инкрементов от поперечного волнового числа характерной для мод неустойчивости поперечного течения. В то время как нарастание амплитуд нестационарных мод имеет более сложный, иногда немонотонный характер ввиду их нелинейного взаимодействия. Найдено, что в нормальной потоку и стенке плоскости амплитуды нестационарных возмущений всех частот сильно локализованы в областях высоких величин градиента средней скорости потока по размаху модели. Предложен существенно трехмерный физический механизм слабонелинейной трансформации квазидвумерных волновых возмущений в трехмерные высокоамплитудными стационарными вихрями неустойчивости, аналогичный подъемному (lift-up) эффекту, предложенному ранее для объяснения роста полосчатых структур в двумерных пограничных слоях.
В.А. Ладов, Я.И. Чаплинская, П.С. Спрукуль
Томский научный центр СО РАН, Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия ladov@yandex.ru
Ключевые слова: семантика, смысл, значение, референт, язык, Фреге, Витгенштейн, Катц
Страницы: 16-22
В статье рассматривается семантика типов и токенов, представленная в новейшей аналитической философии в исследованиях Д. Катца. Авторы статьи утверждают, что данная семантическая концепция дает наиболее оптимальную интерпретацию функционирования естественного языка. Эта интерпретация учитывает достоинства и недостатки семантических проектов Г. Фреге и позднего Л. Витгенштейна.,
Введение. Актуальность исследования состоит в генерации единства филогенеза и онтогенеза, единства функций мышления и структуры мысли как развития потенциальности личности. Это осуществляется посредством бытия как становления другим, проявления силы бытия, энергетически-полевой природы сознания, волновой частоты, а также основаниями функций сознания, которые характеризуются напряженно-силовыми и энергетически-потенциальными состояниями. Методологическим основанием предлагаемого исследования являются интегральный, категориально-диалектический, культурно-исторический подходы. Объект исследования: единая природа человека как идеальная форма раскрытия его потенциальности. Предмет исследования: средства и способы раскрытия сущности единства природы человека. Обсуждение. Исследуемая проблема состоит в неспособности современного человека разорвать кольцо собственной неразвитости, совершить акт сознания, акт внесения себя в мир, занятие места в мире, выполнение своего предназначения и проявление личной ответственности, усилия быть Человеком. Заключение. Проведенное теоретическое исследование позволило раскрыть механизм целостной природы человека посредством духовного, морального и нравственного развития, единства аффекта и интеллекта, единства связей между функцией мышления и структурой мысли, то есть образованием и развитием. За счет развития сознания становится возможным преодолеть парадоксы культурно-биологического развития, познавательного и воспитательного процесса, что может и должно быть реализовано в образовательном процессе. В исследовании раскрываются условия прорыва к возможности героического состояния личности как вертикального среза различных культур, идеальных форм, норм, всеобщих ценностей, сообразно совести и чести, собственной духовности и морально-нравственной основы современного человека. Для этого необходимо быть в континууме пространства-времени, в бытии мысли.
Н.В. Шеремет1, О.С. Сафронова2, Т.Г. Ламанова1 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия nsheremet@yandex.ru 2Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии - филиал Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр СО РАН”, с.Зеленое, Россия olya_egoshina@mail.ru
Дополнительные материалы
В статье представлены результаты наблюдений за особенностями самозарастания отвалов, возникших в результате добычи угля открытым способом в аридных районах Хакасии. Изучение структурных особенностей и продуктивности пионерных сообществ проводили в течение пяти лет на склонах разных экспозиций 10-летних отвалов Черногорского разреза. Установлено, что первичные сукцессии характеризуются травянистым типом зарастания. Видовой состав включает 24 вида сосудистых растений, 87 % из которых являются аборигенными. В качестве доминантов на склонах разных экспозиций отмечены виды синантропного разнотравья ( Salsola collina , Sonchus arvensis , Teloxys arista , Erysimum cheiranthoides и др.) и два злака ( Calamagrostis epigeios и Hordeum jubatum). Вертикальная структура характеризуется приземным типом распределения биомассы. Высота травостоя ниже зональных показателей. Продуктивность пионерных сообществ (максимальные значения отмечены на плато 0.7 ± 1.6 т/га) ниже показателей мелкодерновинной злаковой степи, которая находилась на месте отвала до проведения вскрышных работ. Надземная биомасса на всех участках профиля преобладает над подземной. После десяти лет самозарастания изучаемые сообщества находятся на начальной стадии восстановления и далеки по составу и структуре от зональных сообществ.
С.Г. Бортников1, В.В. Герасимов2,3, Д.В. Дмитриев1 1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия bortnik@isp.nsc.ru 2Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия v.v.gerasimov@inp.nsk.su 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: модуляция ТГц-излучения, диоксид ванадия, фазовый переход полупроводник-металл, Новосибирский лазер на свободных электронах.
Страницы: 15-22
Исследован способ модуляции ТГц-излучения, основанный на явлении фазового перехода полупроводник-металл в диоксиде ванадия (VO2). При термическом разогреве плёнки VO2 на кремниевой подложке до металлического состояния наблюдается ослабление пропускания ТГц-излучения на ∼80 %. Для двухэлектродных структур с плёнкой VO2 с межэлектродным расстоянием миллиметровых размеров при нагреве плёнки электрическим током ослабление пропускания составляет лишь ∼42 %. При этом из-за разогрева подложки, на которую нанесена плёнка VO2, происходит медленная (секундная) динамика охлаждения и обратного перехода плёнки в полупроводниковое состояние. Для увеличения модуляционной частоты до сотен кГц предлагается вместо сплошной плёнки создать структурированную систему из отдельных VO2-элементов микронных размеров, допускающих гораздо более быстрое охлаждение, что подтверждается экспериментально.
Проведено сравнительное исследование выхода газообразных продуктов пиролиза таблетированного образца микрочастиц бурого угля при воздействии импульсно-периодического лазерного излучения (6 Гц, 1064 нм, 0.2-2 Дж/см2) наносекундной (12 нс) и микросекундной (120 мкс) длительности. Лазерный пиролиз образцов угля осуществляли в атмосфере аргона с анализом газообразных продуктов масс-спектрометрическим методом. В составе газообразных продуктов пиролиза угля при воздействии микросекундных импульсов обнаружены молекулы H2, СН4, H2O, СО, СO2, а в наносекундных - H2, СН4, С2Н2, СО, СO2. Выход газообразных продуктов и доля горючих газов на единицу плотности энергии лазерных импульсов выше для наносекундного лазерного излучения. Масса продуктов абляции таблетированного образца микрочастиц угля при воздействии импульсов одинаковой плотности энергии наносекундной длительности выше, чем при воздействии импульсов микросекундной длительности. Наблюдаемые результаты связаны с оптическим пробоем, возникающим при воздействии наносекундных импульсов высокой интенсивности, приводящим к увеличению образования газообразных продуктов и генерации более сильной ударной волны, вызывающей вылет частиц из объема таблетки и быстрое разрушение образца.
Проведен комплексный анализ новых геолого-геофизических данных, полученных для района дельты р. Лена, с целью выявления структурных взаимоотношений между Сибирским кратоном, Верхоянским складчато-надвиговым поясом и Лаптевоморской рифтовой системой. Основные новые геофизические данные включают результаты магнитотеллурического зондирования (МТЗ) (21 пункт зондирования) и локального сейсмического мониторинга (613 землетрясений в период 2018-2024 гг.). Совместная интерпретация результатов морфоструктурных исследований, данных сейсмической томографии, МТЗ и гравитационных аномалий позволяет сделать следующие выводы. Сейсмическая активность носит мигрирующий характер и приурочена к коровым структурам Верхоянского складчато-надвигового пояса и Южно-Лаптевского рифта. По данным сейсмической томографии, с юго-западной стороны прослеживается наличие двух слоев земной коры. Верхний слой (повышенное отношение vP / vS ) соответствует структурам Верхоянского складчато-надвигового пояса, надвинутым на край Сибирского кратона, на которые наложены структуры Южно-Лаптевского рифта. Кровля нижнего слоя (пониженное vP / vS ) погружается с юго-запада на северо-восток до глубин 15-20 км. Он соответствует докембрийскому кристаллическому фундаменту Сибирского кратона. Такая двухслойная модель коры прослеживается под дельтовыми осадками р. Лена на северо-восток примерно на 30 км, после чего меняется на однослойную с повышенными значениями vP / vS . Данные МТЗ позволяют детализировать структуру верхней части коры и согласуются с наличием Южно-Лаптевского рифта между Булкурским и Быковским разломам, а также с наличием Туматского горста на северо-востоке от Быковского разлома. Современная активность разломов фиксируется субвертикальными низкоомными аномалиями удельных электрических сопротивлений по данным МТЗ (флюидонасыщенные зоны) и зонами концентрации очагов землетрясений по сейсмологическим данным, что наблюдается для Булкурского, Нижнеленского, Быковского и Сардахского разломов.
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.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
