Леса на территории Республики Беларусь относятся к потенциально пожароопасным. Организацию работ по охране лесов от пожаров на республиканском и территориальном уровнях осуществляют Министерство лесного хозяйства, его соответствующие структурные подразделения, юридические лица, ведущие лесное хозяйство, а также подразделения по чрезвычайным ситуациям (авиационная охрана лесов) Министерства по чрезвычайным ситуациям. В лесном фонде в 1959-2022 гг. возникло 139.7 тыс. пожаров на общей площади 222.9 тыс. га. Анализ многолетних статистических данных показал, что основной причиной возникновения лесных пожаров является антропогенный фактор. Приведены способы и средства прогнозирования и мониторинга лесных пожаров, регламентация работы лесопожарных служб. На территории страны функционирует многоуровневая система мониторинга лесных пожаров с использованием наземного, авиационного и аэрокосмического способов, что обеспечивает оперативность их обнаружения. Изложены сведения о противопожарном обустройстве лесного фонда. В соответствии с лесопожарным районированием территория страны разделена на три лесопожарные пояса, что позволяет объективно планировать трудовые и финансовые ресурсы на противопожарное обустройство лесного фонда. Основными подразделениями лесопожарных служб являются пожарно-химические станции различных типов, а также пункты сосредоточения пожарного инвентаря. Для борьбы с лесными пожарами используются авиационная техника, пожарные автомобили, вездеходы, емкости для доставки воды, мотопомпы различной производительности, лесопожарные модули, ранцевые огнетушители различных модификаций, огнезащитные химические составы и другая специализированная техника и оборудование. Учет лесных пожаров осуществляют юридические лица, ведущие лесное хозяйство, и их вышестоящие органы на основе актов о лесном пожаре, а государственный учет - Национальный статистический комитет. Изложены пути совершенствования охраны лесов от пожаров, обеспечивающие минимизацию их площади и причиненного ущерба.
М. Ахмед, Г. Ибрагим, А. Ризк, Н. Махмуд
"Асьютский университет, Асьют, Египет nour.ashraf@aun.edu.eg"
Ключевые слова: Полевой шпат, железо, титан, высокоинтенсивный магнитный сепаратор, промышленное использование
Страницы: 155-165
Исследовано влияние эксплуатационных параметров - напряженности магнитного поля и скорости вращения магнитного валка с целью получения высококачественного концентрата, удовлетворяющего требованиям для промышленного использования. Применялся высокоинтенсивный магнитный сепаратор с индукционным валком MIH(13)111-5. Наилучшие результаты выявлены при напряженности магнитного поля 1.66 Тл и скорости вращения валка 24 об./мин. В ходе испытаний получен концентрат полевого шпата, содержащий 0.16 % Fe2O3, 0.01 % TiO2 и 10.31 % щелочных минералов K2O + Na2O с массовой долей извлечения ~ 69.24 %, отвечающий требованиям производства белой глазури и керамики.
С.Н. Мищук1,2 1Институт демографических исследований ФНИСЦ РАН, Москва, Россия svetamic79@mail.ru 2Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, Биробиджан, Россия
Ключевые слова: дальнее зарубежье, страны Центральной Азии, территориальная структура, отраслевая структура, рынок труда, иностранные специалисты
Страницы: 137-147
Цель исследования - анализ трансформации отраслевой и территориальной структуры международных трудовых мигрантов на Дальнем Востоке России в постсоветский период. Объектом исследования выступает международная трудовая миграция в дальневосточных регионах. В отличие от ранних исследований по схожей тематике, в данной работе проанализировано изменение структуры миграции не только на уровне дальневосточного макрорегиона, но и отдельных регионов Дальнего Востока. Показано, что изменения в структуре трудовой миграции на Дальнем Востоке России в целом соответствуют общероссийским тенденциям с временным лагом в 10 лет. Если в целом по России устойчивое преобладание прибытия трудовых мигрантов из стран с безвизовым режимом отмечается с середины 2000-х гг., то в целом по Дальнему Востоку - с середины 2010-х гг. Выявлено, что к началу 2020-х гг. на рынке труда дальневосточных регионов сформировалась отраслевая специализация трудовых мигрантов из стран дальнего и ближнего зарубежья. Установлено, что соотношение категорий мигрантов различается по отдельным регионам. Определено, что в структуре трудовой миграции Дальнего Востока из стран с визовым режимом сформирован перечень стран-доноров трудовых мигрантов и отраслевая структура занятости иностранных работников, однако соотношение стран меняется. При ведущих позициях Китая, устойчивое положение на дальневосточном рынке труда занимают также граждане Турции, Вьетнама, Сербии. Мигранты из стран дальнего зарубежья имеют более высокий уровень квалификации. Среди стран СНГ на рынке труда Дальнего Востока лидируют граждане Узбекистана, Киргизии, Таджикистана. Показано, что для регионов Дальнего Востока характерен процесс деконцентрации квалифицированных и высококвалифицированных трудовых мигрантов и их распределения в большем, чем ранее, количестве регионов.
Широкое распространение плоских электронагревателей в технике и бытовых приборах требует поиска более простых и дешевых технологий их получения. В данной работе предложен способ получения электропроводящего покрытия (NiAl) и электроизоляционного слоя (стеклокерамика) в одну стадию - методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в термически сопряженной порошковой системе (Ni + Al)/(PbO2 + B + Al2O3 + стекло). Исследован процесс распространения фронта волны горения, изучено влияние толщины слоев, соотношения компонентов в порошковой смеси PbO2 + B + Al2O3 + стекло на скорость распространения и температуру фронта волны горения. Обнаружено расширение фронта волны экзотермического процесса при добавлении смеси PbO2 + B в нижний слой. Добавление этой смеси позволяет снизить толщину слоя NiAl и обеспечить формирование однородного диэлектрического покрытия. Изучены фазовый состав и микроструктура покрытия. Установлены оптимальные соотношения толщин слоев и состава порошковой смеси слоев. Показана принципиальная возможность формирования электропроводящего и диэлектрического покрытия методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в одну стадию.
В представленной работе рассматривается СВЧ-обработка снежно-ледяной массы, этапами которой являются нагрев и плавление. Построена нелинейная математическая модель двухфазной задачи Стефана для слоистой системы диэлектриков, найдены приближенные аналитические решения, которые позволяют учесть влияние теплофизических и электрофизических свойств слоев, провести параметрический анализ.
Л.А. Хляп
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия khlyap@mail.ru
Ключевые слова: биологические инвазии, карты ареалов, преднамеренная интродукция, случайная интродукция, ондатра, американская норка
Страницы: 108-114
На примере девяти самых опасных инвазионных млекопитающих Cеверной Евразии (канадский бобр, ондатра, полевая мышь, домовая мышь, черная крыса, серая крыса, енотовидная собака, енот-полоскун и американская норка) рассмотрены закономерности формирования области их распространения в новых регионах. Обширные инвазионные части ареала преднамеренно интродуцированных видов (ондатра, американская норка, енотовидная собака) сформировались за 60-70 лет, что стало возможным благодаря широкому географическому разбросу мест выпуска (полицентричность), огромному количеству выпущенных животных и последующему слиянию первичных центров (ядер) за счет самостоятельного расселения животных. Еще два североамериканских преднамеренно интродуцированных вида (канадский бобр, енот-полоскун) распространены регионально из-за комплекса факторов (биологических, природных, конкурентных отношений). Ареал случайно интродуцированных видов (синантропные грызуны домовая мышь, черная крыса, серая крыса) формировался по мере освоения пространств Земли человеком. Агрофильный грызун полевая мышь в Восточной Европе самостоятельно расселялся к северу и югу от нативной части по мере сведения лесов для распашки и орошения земель соответственно. Скорость изменения границ ареала и дальность их смещения убывала в ряду: преднамеренная интродукция, случайная интродукция, самостоятельное расселение. Обобщен опыт картографирования движения ареалов. Cозданы карты движения ареала инвазионных млекопитающих. Карты представляют интерес, поскольку выявляются районы обитания инвазионных видов, скорость их расселения, регионы для планирования мер по минимизации отрицательных последствий инвазий.
Гетерогенность среды может существенно модифицировать темпы вымирания видов при усилении антропогенной нагрузки и темпы реколонизации нарушенных территорий после снижения нагрузки, но этот вопрос в настоящее время мало изучен. Проанализировано распространение 14 видов травяно-кустарничкового яруса лесов на территории площадью 1734 км2 в двух природных районах восточного и западного макросклона Урала в период высоких (1995-1998 гг.) и низких (2014-2016 гг.) выбросов Среднеуральского медеплавильного завода. При увеличении / снижении нагрузки величина отклика и характер динамики были видоспецифичны, существенно зависели от условий местообитаний, но основной вклад в пространственно-временную динамику видов вносил уровень нагрузки. В период высоких выбросов гетерогенность среды замедляла темпы снижения площади распространения видов в градиенте нагрузки, но при очень сильном загрязнении распространение сокращалось независимо от местообитания или вида. После снижения выбросов распространение большей части видов на сильно загрязненных территориях в течение 19 лет мало изменилось, элиминация и сокращение распространения у наиболее чувствительных видов продолжились. Положительные сдвиги отмечены главным образом на менее загрязненных территориях, темпы реколонизации в разных местообитаниях различались. В зависимости от условий местообитаний отклик видов на увеличение / снижение нагрузки может быть “быстрым” (относительно высокие темпы изменений) и “медленным” (более низкие темпы изменений и даже продолжение снижения распространения).
С использованием полученных ранее аналитических формул для собственных частот и форм колебаний неоднородных стержней с переменным сечением (корсетной формы) определены геометрические и упругие характеристики образцов, а также выполнены оценки амплитуд осевых напряжений, полученных при проведении экспериментальных исследований усталостной прочности металлических сплавов при высокочастотном циклическом нагружении. На основе трехрежимной модели усталостного разрушения предложен численный метод расчета кинетики повреждаемости при высокочастотном циклическом нагружении растяжением-сжатием образцов корсетной формы при различных значениях коэффициента асимметрии цикла. Проведено сравнение результатов расчетов по предложенной модели с результатами экспериментов на образцах корсетной формы из титанового сплава. Предложенные модель и метод расчета позволяют с достаточной точностью строить усталостные кривые для различных режимов циклического нагружения и коэффициентов асимметрии цикла. Для этого достаточно знать базовые точки бимодальной усталостной кривой для реверсивного цикла
Высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия (SLR - satellite laser randing) во всем мире активно используется для решения множества задач, прежде всего в геодезии и навигации. Однако недостатком лазерных систем является зависимость эффективности их применения от метеоусловий, в частности, от наличия облаков. Поэтому актуальной является задача по исследованию возможностей приема лазерных импульсов на борту космических аппаратов (КА) в условиях облачности. Установлены типы и формы облачности, допускающие прием и определение параметров лазерных импульсов на борту КА. Разработаны математические модели атмосферы для длины волны 0,532 мкм, включающие в себя оптические характеристики кристаллической среды для агрегатных структур ледяных частиц. Методом Монте-Карло выполнены расчеты переноса оптического излучения субнаносекундных лазерных импульсов наземных станций на высокоорбитальные и низкоорбитальные КА при наличии кристаллических облаков верхнего и среднего ярусов. Результаты расчетов показали, что для рассматриваемых МЛС (с лазерными станциями типа «Сажень-ТМ») принципы односторонней лазерной спутниковой дальнометрии могут быть реализованы при наличии на небосводе перистых, перисто-слоистых, перисто-кучевых, а также высокослоистых облаков с установленными ограничениями по оптической толщине. Полученные результаты подтверждают возможность существенного повышения технологической производительности метрологических лазерных систем, так как повторяемость рассматриваемых форм облаков над территорией РФ составляет около 20%.
Приведены результаты опытно-промышленных испытаний и лабораторных исследований огнестойкой гидравлической жидкости, приготовленной на основе разработанного гидравлического концентрата Hydrotol-ITCh HFAE. Показана стабильная работа и сохранение в рабочих параметрах физико-химических свойств разработанной гидравлической жидкости в реальных условиях эксплуатации на контаминированной гидравлической системе предприятия горнорудной отрасли. Установлено, что в течение шести месяцев работы диапазон значений водородного показателя рН, электропроводности, концентрации и бактериологической чистоты гидравлической жидкости значительно не менялся, при этом дозаправки концентратом, как и применения специальных дезинфицирующих и очищающих средств, не требовалось. Методом метагеномного секвенирования впервые изучен микробный состав гидравлической жидкости, подвергавшейся эксплуатации в механизированных крепях предприятия. Молекулярно-генетические методы позволили детектировать широкий спектр бактериальных ассоциантов с различными типами обмена веществ, в том числе анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, участвующие в биологической коррозии металлов.
М.В. Секретов, М.Г. Рахутин
Университет науки и технологии МИСИС, Москва, Россия mv.sekretov@misis.ru
Ключевые слова: Добыча блоков из камня, распиливание блоков, крепкая горная порода, алмазно-канатный распиловочный станок, параболическая траектория распиливания, коэффициент трения, сила распиливания, алмазный сегмент, кромка алмазного сегмента
Страницы: 133-142
Представлен геометрический и силовой анализ системы “алмазно-канатная пила - распиливаемый блок”. Определены силы трения алмазно-канатной пилы о блок при параболической корректировке траектории канатного распиливания. Построены графики зависимостей силы распиливания от горизонтальных координат блока при разных значениях фокального коэффициента параболы. Дано описание фактической траектории распиливания монолитов и блоков. Получен коэффициент повышения нагрузки для начальной стадии рабочей операции. С использованием разработанной методики для фактической траектории распиливания выполнен прочностной анализ алмазных сегментов алмазно-канатного распиловочного оборудования, построены эпюры напряжений в алмазном сегменте с острой и скругленной кромкой. Рассчитана зависимость максимальных напряжений в алмазных сегментах со скругленной кромкой от радиуса скругления.
Х. Юджель1, Д. Каплунов2, Н. Эге3, Б. Эрбаш3 1Башкентский университет, Анкара, Турция hazely@baskent.edu.tr 2Килский университет, Кил, Великобритания j.kaplunov@keele.ac.uk 3Эскишехирский технический университет, Эскишехир, Турция nsahin@eskisehir.edu.tr
Ключевые слова: теория полумембранных оболочек, плоская деформация, собственные частоты, асимптотический анализ
Страницы: 164-176
Рассматривается классическая гармоническая по времени задача о плоской деформации цилиндрической упругой оболочки, нагруженной жидкостью. Представлены результаты низкочастотного асимптотического анализа. Получены явные формулы для собственных частот. Сформулирована уточненная теория полумембранных оболочек. Показано, что инерция оболочки не оказывает существенного влияния на низшие собственные частоты. Установлено, что окружная компонента напряжения изменяется по параболическому закону
Н.В. Воробьев1, А.Н. Воробьев1, Н.А. Ипполитова1,2 1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия nikvlv54@gmail.com 2Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия nina-ip@list.ru
Ключевые слова: расселение, демографическая ситуация, объем промышленной продукции, хозяйственная специализация, города, опорный каркас территории
Страницы: 144-153
Представлены результаты выявления пространственной взаимосвязи населения и производства территорий юга Енисейской Сибири (Красноярский край без северных местностей, Республика Тыва и Республика Хакасия). Использованы статистический, картографический и сравнительно-географический методы, за единицы статистического наблюдения взяты городские округа и муниципальные районы. Выявлены главные урбанизированные ареалы и транспортные коридоры в местах максимальной концентрации населения. Так, демографический потенциал Красноярской части Транссибирского транспортного коридора составляет более половины населения региона, при этом он принимает мигрантов из периферийных территорий. Выделены отрасли индустриальной специализации, по объему промышленного производства проведена группировка (выделено четыре группы) муниципальных образований региона. Оценено влияние уровня развития и размещения производительных сил на демографическую ситуацию и трансформацию систем расселения. Корреляция между численностью населения и объемом промышленного производства по совокупности городских округов очень высокая (0,98), а по совокупности муниципальных районов очень слабая (0,28). Рассмотрение городов как узлов опорного каркаса территории региона показывает очень высокую взаимосвязь между населенностью и промышленным развитием, что затушевывается при распространении анализа на всю территорию муниципальных районов. Географические аспекты пространственного развития выражаются в усилении центрально-периферийных градиентов концентрации населения и производства. Современные рыночные условия через усиление экономических контрастов, слабость дотационных бюджетов, деградацию местной инфраструктуры воздействуют на демографическую ситуацию. Во всех рассмотренных регионах отмечается доминирование столичных городов по демографическому и промышленному потенциалу. Группировка муниципальных образований по объему производства показывает неравномерность промышленного развития. Лидерами и узлами опорного каркаса территории являются города с развитой промышленностью, имеющей важное общероссийское, региональное или экспортное значение, и центры с добывающими отраслями.
На основе многолетних исследований (1993-2022 гг.) определено содержание химических элементов (Na, K, Ca, Cu, Zn, Fe, Pb, Sr, Zr, Cd, Ni, Co, Cr, Ba, Cd и Mn) в 17 видах растений севера Западной Сибири. Установлен региональный геохимический фон растений-доминантов и дана оценка изменения химического состава растений в районе разработки нефтегазоконденсатных месторождений севера Западной Сибири. Рекомендованы виды-индикаторы ранних трендов трансформации экосистем под влиянием антропогенной нагрузки и ассоциации химических элементов, связанные с различными источниками загрязнения. Показана роль методов фитоиндикации при малозаметных изменениях состояния окружающей среды в условиях газоконденсатных месторождений.
Решается задача управления транспортным движением с помощью модельно-ориентированного метода. Для разработки математической модели предложен автоматный формализм. В строгом соответствии с условиями задачи определены состояния детерминированного конечного автомата (ДКА) и предикаты направленных переходов. Для реализации ДКА выполнен переход к диаграмме Харела (statechart) - унифицированному математическому и программному обеспечению современных мировых инструментальных средств моделирования. Решение поставленной задачи доказано конструктивно таблицей состояний с соответствующей динамикой и вычислительными экспериментами выбранного сценария в передовых отечественных и зарубежных инструментальных средах моделирования обозначенного класса событийных систем. Вычислительные эксперименты показали полное совпадение с конструктивным анализом.
Синтезированы образцы цеолита структурного типа MFI (ZSM-5) с использованием в качестве темплата пентаэритрита (ПЭР), или карбамида (КА), или глубокого эвтектического растворителя (ГЭР) - бинарной смеси, состоящей из смеси ПЭР и КА. Методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа установлено, что природа применяемых при синтезе цеолитов темплатов оказывает влияние на чистоту фазы и степень кристалличности полученных образцов. Изучены текстурные и кислотные свойства цеолитов и молибденсодержащих катализаторов, приготовленных на их основе методом сухого механического смешения с наноразмерным порошком молибдена. Показано, что текстурные свойства цеолитов зависят от природы темплата. Применение КА способствовало получению цеолита с максимальными значениями величин удельной поверхности и объема пор. Сила кислотных центров немодифицированных образцов в зависимости от структурообразующей добавки уменьшается в ряду: ГЭР > КА > ПЭР, а концентрация кислотных центров, наоборот, снижается для цеолитов в ряду: ПЭР > КА >ГЭР. Каталитическая активность синтезированных материалов изучена в процессах неокислительной конверсии метана и облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Установлена зависимость активности и стабильности образцов от их физико-химических свойств, обусловленных природой темплата. Показано, что цеолит, синтезированный с использованием ГЭР, и катализатор 4.0%Мо/ZSM-5, полученный на его основе, проявляют более высокую активность и стабильность в процессах неокислительной конверсии метана в ароматические углеводороды и облагораживании прямогонной бензиновой фракции нефти по сравнению с цеолитами ПЭР или КА и катализаторами на их основе.
Для снижения параметров деформирования горных пород, склонных к пучению и пластическому деформированию, развитию гео- и газодинамических явлений, предложена технология формирования консолидированного закладочного массива на основе солеотходов и оборотного рассола обогатительной фабрики с расходом его в пределах границы влагоотдачи. Выполнен комплекс лабораторных исследований по поиску составов закладочной смеси, адаптированных к условиям разработки глубокозалегающих калийных месторождений с оценкой их деформационных и прочностных характеристик. Представлены новые принципы и технико-технологические решения по доставке закладочных материалов и извлечению запасов глубокозалегающих пластов сильвинита путем создания в очистном подземном пространстве горнотехнических конструкций, обеспечивающих формирование консолидированных закладочных массивов с коэффициентом заполнения выработанного пространства, близким к единице. Это позволит увеличить извлечение сильвинита за счет частичной отработки запасов междукамерных и барьерных целиков.
Выполнено численное моделирование зажигания конструкции из древесного материала набором «горячих» частиц. Задача рассматривается в декартовых координатах в трехмерной постановке. Найдено, что зажигание исходного реагента определяется процессами теплообмена с очагом пожара, сушки, пиролиза сухой древесины, реакциями окисления оксида углерода, метана и водорода. Установлены зависимости времени задержки зажигания древесного материала от начальных температур реагента, нагретых частиц и количества «горячих» частиц, при которых реализуются условия зажигания. Приводится качественное сравнение результатов расчета с известными данными.
Раскрыта сущность и содержание понятия изменчивости как сложного свойства геосистем в контексте развития одной из теоретических основ комплексной физической географии - учения о геосистемах. Проведен анализ основных понятий учения о геосистемах, связанных с инвариантом, динамическими состояниями геосистем, а также их преобразованиями. Данный анализ позволил выделить основные категории и формы реализации дискретной и непрерывной, пространственно-временной и временной изменчивости в зависимости от природных и природно-антропогенных факторов влияния. Осуществлен сравнительный анализ между эволюцией геосистем и биологической эволюцией и выявлены определенные аналогии между этими процессами. Проведено сравнение понятий эволюции и трансформации геосистем и показаны их сходства и различия. Отражены основные динамические состояния геосистем (эквифинальные и переменные), а также выявлена связь между ними. Указано на принципиальные различия между коренными и серийными фациями, выделенными по факторально-динамическим признакам, и коренными и серийными биогеоценозами как динамическими состояниями конкретной фации, определяемыми в основном природной и антропогенной динамикой биоты, а также связанной с ней изменением вещественно-энергетического обмена между компонентами геосистемы и ее окружением (смежными геосистемами). Всего выявлено восемь основных форм реализации пространственно-временной и временной изменчивости, из них четыре формы временной изменчивости (природная и природно-антропогенная динамика, трансформация, эволюция) и четыре - их пространственно-временных аналога, связанных с пространственной дифференциацией динамических состояний геосистем в рамках одного и нескольких инвариантов, а также с типологической неоднородностью геосистем.
С использованием сеточно-характеристического численного метода на сетках из тетраэдров проводится моделирование волновых процессов в композитном материале при действии импульсной ударной нагрузки. Предложен подход к повышению порядка аппроксимации метода на неструктурированной сетке в трехмерном случае. Приведены результаты расчетов распространения импульса нагрузки в трехслойном композите
Выполнен целевой скрининг 11 фенольных токсикантов (фенол, хлорфенолы, 2,4-диxлорфеноксиуксусная кислота, октилфенол, нонилфенол, бисфенол А) в речных водах и донных отложениях (ДО) в среднем течении р. Дон в границах Воронежской области. Для количественного химического анализа были выбраны три точки - в зоне влияния сброса очистных сооружений крупного города (г. Воронеж), в районном центре (г. Лиски) и в зоне с незначительным антропогенным влиянием. Определение концентраций фенолов проводили с применением метода газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-MС) с предварительным концентрированием аналитов на магнитном сорбенте, функционализированном аминированным сверхсшитым полистиролом. Отбор проб осуществляли четыре раза в год с учетом сезонных климатических колебаний и выпадения осадков. Максимальные концентрации установлены для 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (1022 нг/л) и 2,4-дихлорфенола (557 нг/л) в весенний период. В ДО наибольшие концентрации достигаются для алкилфенолов и составляют 1.99 и 7.84 мкг/кг для октилфенола и нонилфенола соответственно. Бисфенол А не обнаружен в водах в детектируемых количествах, однако значительное его содержание установлено в ДО и составляет 3.18 мкг/кг. Также в ДО присутствуют 2,4,5-трихлорфенол, 2,4,6-трихлорфенол и пентахлорфенол. Максимальные концентрации фенольных поллютантов в речной воде обычно наблюдаются весной во время паводка и после выпадения ливневых осадков. Концентрации фенолов в ДО менее подвержены сезонным колебаниям. Гидрофобность веществ и повышение устойчивости к деградации существенно влияют на их накопление в ДО.
В работе представлены результаты экспериментального исследования теплопереноса при натекании на вертикальную поверхность импульсного многосоплового спрея. Изучено поведение осредненного по времени и по всей теплообменной поверхности эффективного коэффициента теплоотдачи. Эксперименты проведены в режиме испарительного охлаждения при постоянной температуре теплообменной поверхности Tw = 70 °С. Длительность импульсов подачи жидкой фазы спрея τ , так же как и частота их следования F, изменялась в опытах в широких пределах - τ = 1 ÷10 мс и F = 0,25 ÷ 50 Гц. Кроме того, изучалось влияние на теплообмен скорости истечения капельной фазы за счет изменения давления перед форсунками (ΔPL = 0,05 ÷ 0,6 МПа). Предварительные исследования показали, что сильное влияние на теплообмен при импактном натекании спрея на поверхность может оказывать спутная подача воздуха за счет турбулизации пристенного слоя и возврата капель, отраженных от поверхности. Установлено, что основным фактором, определяющим интенсивность теплообмена при натекании спрея на поверхность, является осредненная во времени массовая скорость жидкой фазы. С использованием этой величины получено обобщение опытных данных по коэффициенту теплоотдачи и параметру тепловой эффективности импульсного спрея.
Д.В. Безруков, В.В. Власенко, А.Н. Морозов, А.Ю. Ноздрачев
"Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Жуковский, Россия vlasenko.vv@yandex.ru"
Ключевые слова: панорамная визуализация, мультиспектральная визуализация, обработка изображений, хемилюминесценция, модель турбулентного горения, модель химической кинетики
Страницы: 112-123
Приведены результаты применения разработанной многоканальной панорамной системы визуализации потока с горением в модельном канале на экспериментальном стенде. Основной акцент сделан на принципах работы компонентов системы визуализации, особенностях их выбора, требованиях к системе и параметрам ее компонентов. Отмечены достоинства и недостатки разработанной многоканальной системы визуализации. Представлены возможные способы модернизации ее компонентов с целью более точного описания процессов горения.
В.А. Чантурия, М.В. Рязанцева
"Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия ryzanceva@mail.ru"
Ключевые слова: Сорбенты на основе сверхсшитого полистирола, продуктивный раствор азотнокислого выщелачивания, эвдиалитовый концентрат, редкоземельные элементы, селективное выделение
Страницы: 136-144
Представлены результаты экспериментальных исследований, полученные при использовании синтетических сорбентов на основе сополимеров сверхсшитого полистирола с дивинилбензолом и винилпиридином для извлечения и разделения ценных компонентов (Zr, Σ РЗМ) из продуктивного раствора азотнокислого выщелачивания эвдиалита. Установлено, что на этапе выделения Zr и Σ РЗМ из продуктивного раствора наиболее перспективны хелатная смола марки Puromet MTS 9500 и бифункциональный сильнокислый катионит марки Purolite C160. Для Puromet MTS 9500 предложена схема ступенчатого градиентного элюирования, насыщенного ценным компонентом сорбента, позволяющая получить на выходе растворы Zr и Σ РЗЭ с извлечением 97.7 и 81.1 % соответственно. Эффективное разделение РЗМ на подгруппы достигается при использовании смолы марки ВП-3АП.
В работе представлены результаты экспериментальных исследований по влиянию добавок многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) на вязкость и реологические характеристики буровых эмульсий на основе минерального масла. Нанотрубками модифицировались рецептуры типовых буровых растворов с содержанием углеводородной фазы 65 %. Массовая концентрация нанотрубок в эмульсиях варьировалась от 0,1 до 0,5 %. Отработаны рецептура и методика приготовления устойчивых буровых эмульсий с добавками МУНТ. Исследована реология модифицированных МУНТ буровых эмульсий. Получены зависимости реологических характеристик от концентрации нанотрубок. Исследования показали, что добавки МУНТ способны значительно менять реологические характеристики буровых углеводородных эмульсий при существенно меньших концентрациях по сравнению с добавками сферических наночастиц. Полученный результат важен для практического использования. Установлено, что оптимальной концентрацией МУНТ для регулирования реологических свойств буровых эмульсий является 0,25 мас. %.
Ц. Лю, М. Чжун, Ш. Е, Ч. Ли, Ч. Кан, Б. Дэн
Цзянсуский университет науки и технологий, Чжэньцзян, Китай zanlau@126.com
Ключевые слова: композитные сосуды высокого давления, волокна, прочность, оптимизация, гибридный метод
Страницы: 164-178
Проводится оптимизация конструктивных параметров композитных сосудов высокого давления (углов намотки волокон, их объемной доли, модуля упругости волокон, отношения внутреннего радиуса сосуда к внешнему) с целью получения равнопрочного сосуда. Используется гибридный метод оптимизации, построенный на основе метода роя частиц и метода стаи серых волков. При численном решении задачи используется трехмерная линейная теория упругости
К.Ю. Базаров, С.И. Коженкова
"Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток, Россия kbazarov@mail.ru"
Ключевые слова: оз. Ханка, подъем уровня воды, данные дистанционного зондирования, выявление изменений, категории среды обитания
Страницы: 146-155
Государственный природный биосферный заповедник «Ханкайский», расположенный на восточном, южном и западном берегах оз. Ханка, включает в себя пять отдельных кластеров (участков). Начиная с 2007 г. фиксируется экстремальный подъем уровня воды в озере, достигший исторического максимума в 2016 г. Приводятся результаты исследования изменений соотношения основных категорий среды обитания видов флоры и фауны на территории Ханкайского заповедника в 2017 и 2020 гг., после подъема уровня воды, по сравнению с 1990 г., когда был основан заповедник. Были сформированы геоинформационные слои, отображающие распределение категорий сред обитания и их площадные характеристики для каждого временного среза. В качестве основного источника информации использованы спектрозональные данные дистанционного зондирования Земли за соответствующие периоды. Установлено, что по состоянию на 2020 г. водные объекты занимали 42 % от всей площади заповедных территорий, из которых 33 % приходилось на долю оз. Ханка, что в 4-5 раз больше, чем в 1990 г. Болота и луга в целом покрывали около 57 % (с преобладанием болот); лесные участки были приурочены к холмистой местности и, как и ранее, занимали менее 1 % территории. Выявлено, что наземная часть Соснового, Мельгуновского и Речного кластеров была практически полностью покрыта водой; в кластерах Журавлиный и Чертово болото были затоплены обширные территории. По берегам оз. Ханка зафиксирована гибель растений, в том числе кустарников и деревьев. Отмечено разнонаправленное влияние изменений гнездопригодных местообитаний на численность птиц.
Методом хромато-масс-спектрометрии изучен качественный состав липофильных вторичных метаболитов лекарственного растения левзеи сафроловидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin). В качестве сырья использованы корни и корневища растения. В качестве экстрагентов - гексан и метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Применены две схемы экстракции (исчерпывающая и последовательная), что позволило получить более подробную информацию о составе компонентов исследуемого сырья. Для анализа полученные липофильные экстракты разделяли на кислые и нейтральные компоненты путем обработки растворами NaOH и KOH. Кислые компоненты переводили в метиловые эфиры действием диазометана. Нейтральные компоненты неомыляемого остатка анализировали без дериватизации. В результате хроматографического разделения на колонке с силикагелем компонентов неомыляемого остатка получены фракции, обогащенные углеводородами, кетонами, стеролами, алифатическими и тритерпеновыми спиртами. Идентифицирован ряд малополярных соединений, не обнаруженных ранее в данном виде сырья. Сравнивая полученные масс-спектры с имеющимися базами данных, идентифицированы алифатические кислоты с длиной цепи от 10 до 30 атомов углерода (в том числе ненасыщенные и двухосновные), соединения коричного ряда, а также бензойная, салициловая, стеркуловая, 9,10-октадекадиеновая и фенилпропановая кислоты. Идентифицировано более 90 тритерпеновых и алифатических соединений неомыляемого остатка и 33 компонента свободных и связанных кислот. Углеводородная фракция содержит, помимо н-алканов, сквален, а также насыщенные и непредельные разветвленные углеводороды с более короткой цепью. Обнаружены алифатические и терпеновые альдегиды и кетоны. Высокоактивные тритерпеновые спирты и кетоны главным образом представлены урсановыми и олеанановыми производными. Основной стериновый компонент (β-ситостерол) сопровождается холестеролом, кампестеролом, стигмастеролом, стигмаст-7-ен-3-β-олом и стигмастан-3-β-олом.
В работе экспериментально исследуется структура газожидкостного течения и межфазный массообмен при переходе от снарядного к пузырьковому течению смеси этанол-СО2 в горизонтальном прямом микроканале. Эксперименты выполнены для канала с прямоугольным сечением 141×385 мкм2 в диапазоне приведенных скоростей газа и жидкости JG = 0,16 - 0,8 м/с, JL = 0,22 - 0,5 м/с. Для определения изменения объема газового снаряда по длине микроканала вследствие абсорбции СО2 использовался метод высокоскоростной визуализации с последующей цифровой обработкой изображений. Проведены измерения частоты генерации, скорости, размеров и изменения объема газовых снарядов и пузырей по длине канала и вычислен объемный коэффициент массоотдачи со стороны жидкости. Выполнено сравнение измеренного объемного коэффициента массоотдачи с известными корреляциями и предложена новая корреляционная зависимость для перехода от снарядного к пузырьковому течению вследствие межфазного массообмена.
Э.Н. Мифтахов, Д.В. Иванов
"Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия promif@mail.ru"
Ключевые слова: оптимальный начальный состав, алгоритм имитации отжига, генетический алгоритм, метод градиентного спуска, непрерывная оптимизация
Страницы: 120-128
В общем виде сформулирована задача определения оптимального начального состава реакционной смеси. Описан метод решения поставленной задачи, в основе которого лежит алгоритм имитации отжига. Проведён вычислительный эксперимент для ферментативной реакции Михаэлиса - Ментен и реакции аминометилирования тиолов. Выполнен подбор параметров для эффективной работы алгоритма. С помощью представленного метода найден оптимальный исходный состав реакционной смеси, при котором достигается максимальный выход целевого продукта. Приведён анализ эффективности данного алгоритма путём сопоставления с результатами работы других методов оптимизации.
T. T. Zhou, Z. Y. Liang, Y. J. Lu, B. X. Qiao
College of Mechanical and Electrical Engineering, North University of China, Taiyuan, China
Ключевые слова: детонационное спекание, тугоплавкие высокоэнтропийные сплавы, механическое легирование
Страницы: 134-143
Высокоэнтропийные сплавы обладают заметно лучшими механическими и физическими характеристиками по сравнению с традиционными сплавами и находят широкое применение в таких отраслях промышленности, как национальная оборона, авиакосмическая техника, физика высокого давления и т. п. Получение высокоэнтропийных сплавов по большей части осуществляется методом электродуговой плавки, характеризующимся сегрегацией химических элементов и низкой продуктивностью. В настоящей работе для получения тугоплавких высокоэнтропийных сплавов (ТВЭС) применяется метод детонационного спекания механически легированных порошковых смесей тугоплавких металлов. По результатам численных расчетов были определены условия формирования твердорастворной фазы ТВЭС и минимальное детонационное давление, необходимые для детонационного спекания, а также проведены эксперименты, в которых в качестве переменной характеристики использовалось соотношение массы взрывчатого вещества к суммарной массе порошка и трубки, в которую он помещался. В результате детонационного спекания получен объемный материал, содержащий ТВЭС на основе Mo-Nb-Re-Ta-W. Спеченные материалы анализировались методами рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и т. д. Результаты показали, что полученные продукты содержат ОЦК-фазы и металлический Re, распределение химических элементов неравномерное, а ТВЭС сформировались только в некоторых частях материала, что тем не менее демонстрирует применимость используемого метода для изготовления ТВЭС.
С.С. ШАЦКАЯ, И.А. ДЕРЕВЯГИНА, Н.Ф. ГЛАЗЫРИНА, А.В. ГАПОНЬКО
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия shatskaya@solid.nsc.ru
Ключевые слова: Азейское месторождение, бурый уголь, редкоземельные элементы, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, спектрофотометрия
Страницы: 691-697
Разработана эффективная методика подготовки проб и определения содержания редкоземельных элементов (РЗЭ) в бурых углях Азейского месторождения высокочувствительным методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Относительные стандартные отклонения при определении РЗЭ полуколичественным и количественным методами не превышают 15 и 8 мас. % соответственно. Суммарное содержание редкоземельных элементов составляет 0.92±0.07 кг/т угля и подтверждено независимым методом спектрофотометрии с арсеназо III.
С.С. Рассоха
"Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия rassokha@list.ru"
Ключевые слова: кумулятивный заряд, кумулятивная струя, вращение, центробежное разрушение, численное моделирование
Страницы: 118-126
Представлены результаты численного моделирования функционирования вращающихся кумулятивных зарядов. Продемонстрировано отсутствие влияния скорости радиального расширения высокоскоростных полых цилиндрических ударников, которые имитируют элемент кумулятивной струи, на глубину их проникания. Проведен численный анализ процесса растяжения вращающегося растягивающегося металлического цилиндра (струи) с гармоническим профилем боковой поверхности. Оценено влияние различных параметров, в том числе угловой скорости струи, на ее сплошность в осевом и радиальных направлениях. Предложена зависимость для оценки коэффициента предельного удлинения вращающейся кумулятивной струи. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными демонстрирует удовлетворительное согласование.
А.Г. Петрова1,2 1Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия annapetrova07@mail.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: вязкоупругая жидкость, слабые растворы полимеров, малый параметр, асимптотическое поведение
Страницы: 157-168
Исследуется асимптотическое поведение решений начально-краевых задач, возникающих при моделировании движения несжимаемых вязкоупругих жидкостей при различных комбинациях малых параметров релаксации (времени релаксации напряжения при постоянной деформации и времени релаксации деформации при постоянном напряжении), один из которых может быть равен нулю
А.Н. Брагин
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск, Россия andrey.bragin.87@list.ru
Ключевые слова: многолетняя мерзлота, термокарстовые озера, зональность распространения, деградация мерзлоты, криогенные и посткриогенные процессы, геоэкологические условия
Страницы: 150-157
Выполнена количественная оценка густоты термокарстовых озер в однотипных ландшафтно-геоморфологических условиях на равнинных территориях бассейна нижнего Амура и сопредельных районах на основе подсчета их количества при дешифрировании спутниковых снимков высокого разрешения ESRI ArcGis Imagery и данных о взаимосвязи изменения площади озер с характером распространения многолетнемерзлых пород. Выделены участки с относительно холодными континентальными условиями по западной окраине Нижнеамурской низменности, в которых отчетливо прослеживается широтная зональность распространения термокарстового процесса и связанных с ним форм рельефа. На участках с относительно теплым климатом в районе побережий Татарского пролива и Сахалинского залива в результате деградации многолетнемерзлых пород широкое распространение получили посткриогенные термокарстовые озера. Установлено, что динамика криогенных процессов в наиболее теплых климатических условиях региона связана с тенденцией к увеличению площадей многолетнемерзлых пород в направлении с востока на запад при возрастании континентальности климата от побережья Татарского пролива вглубь континента с учетом влияния на климат Охотского моря и природно-климатических условий Буреинского горного массива. Дана общая оценка геоэкологических условий и риска хозяйственного освоения равнинных территорий Нижнего Приамурья, рассмотрены перспективы использования равнин и низменностей для их дальнейшего освоения, возведения объектов производственной и промышленной инфраструктуры, в том числе для связи автодорожной инфраструктурой прибрежных поселков с удаленными от морского побережья разрабатываемыми и перспективными крупными месторождениями полезных ископаемых.
Т. А. ЛАРИЧЕВ1,2, Н. М. ФЕДОРОВА2, Ю. А. ЗАХАРОВ1, В. М. ПУГАЧЕВ1,2, В. Г. ДОДОНОВ1,2, Г. Ю. СИМЕНЮК1, Т. О. СЕРГИНА1, Р. П. КОЛМЫКОВ1 1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия timlar@kemsu.ru 2Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия sinteznf42@mail.ru
Ключевые слова: наноструктурированные композиты, наночастицы Co3O4, адсорбция из водных растворов, пористые углеродные матрицы, электродные материалы, суперконденсаторы
Страницы: 858-865
Проведено исследование возможности создания электродных нанокомпозитных материалов для суперконденсаторов методом адсорбции солей переходных металлов пористой углеродной матрицей из водных растворов с последующей термообработкой. На примере системы “углерод - Co3O4” показано, что данным методом могут быть получены нанокомпозиты с содержанием наполнителя (элементарного кобальта) до 3 мас. %. Введение наполнителя подобным способом в незначительной степени снижает удельную поверхность и объем пор композитов по сравнению с исходной углеродной матрицей. Получаемый при термическом разложении нитрата кобальта(II) при 240 °C продукт не удается идентифицировать методом рентгенофазового анализа, однако по данным дифференциального термического анализа он катализирует термоокисление пористой углеродной матрицы на воздухе. С использованием циклической вольтамперометрии показано, что полученные методом адсорбции исследуемые электродные материалы обладают более высокой удельной емкостью по сравнению с исходной углеродной матрицей или композитами, полученными методами внедрения наполнителя в виде твердой фазы.
В регионах Тихоокеанской России выделены две меридиональные зоны, состоящие из территорий субъектов РФ: приморская (Чукотский автономный округ, Магаданская область, Камчатский, Хабаровский и Приморский края, Сахалинская область) и континентальная (республики Якутия и Бурятия, Забайкальский край, Амурская область и Еврейская автономная область). Сочетания видов деятельности по субъектам и меридиональным зонам рассматриваются как элементы их территориально-хозяйственных структур. Показаны различия меридиональных зон по их территориальным структурам хозяйства, социально-экономическому потенциалу и уровню освоенности. Отмечено, что наибольший уровень развития характерен для территориально-хозяйственных структур приморской зоны. Для меридиональных зон выделяются благоприятные и неблагоприятные факторы долгосрочного развития. Рациональное использование этих факторов может обеспечить формирование структуры хозяйства регионов в виде взаимосвязанных цепочек добавленной стоимости, представляющих собой эффективные формы территориальной организации производства.
"Ю.А. Литовка1,2,3, С.С. Познухова1, Н.В. Фомина1,2, А.А. Тимофеев2,3, И.Н. Павлов1,2"
"1Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия litovkajul@rambler.ru 2Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия natvalf@mail.ru 3Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия timofeyev95@gmail.com"
Ключевые слова: фитопатоген, эндофит, Diplodia sapinea, первое обнаружение, инвазия, температурный стресс, ферментативная активность, скорость роста
Страницы: 1006-1018
Впервые в Средней Сибири в парковых насаждениях г. Красноярска на разновозрастных деревьях Pinus sylvestris L. с различным фитопатологическим состоянием нами выявлен инвазионный вид Diplodia sapinea (Fr.) P. Karst., который является опасным патогеном хвойных деревьев. Чистые культуры были изолированы из пикнид на шишках; их морфологические и молекулярно-генетические признаки соответствуют виду D. sapinea. Сибирские изоляты характеризуются высокой радиальной скоростью роста на питательных средах, оказывают фитопатогенное действие в отношении побегов P. sylvestris и плодов яблок сорта Granny Smith in vitro, вызывая стремительные и обширные некротические поражения коры, камбия побегов и мякоти плода, проявляют высокую пероксидазную и протеазную ферментативную активность. Сибирские изоляты D. sapinea по совокупности морфологических признаков, активности ферментов и фитопатогенности не выходят за пределы показателей южных изолятов. Значительные различия показаны со штаммом Dp1-23 Diplodia seriata De Not, выделенного из пикнид на шишках Cupressus sempervirens L. Для сибирских изолятов D. sapinea установлена высокая устойчивость к холодовому стрессу в диапазоне температур от -8 до -31 °С в серии экспериментов по замораживанию и оттаиванию мицелия. После активации радиальная скорость роста изолятов на картофельно-декстрозном агаре при 24 °С оказалась выше, чем у штаммов, не подвергавшихся замораживанию; относительно медленная активация отмечена при -16 °С по сравнению с другими температурами. Наличие длительной эндофитной фазы у впервые обнаруженного в Средней Сибири вида D. sapinea, высокие адаптивные возможности и фитопатогенность представляют особую опасность для его распространения на новой территории и растениях-хозяевах, что требует особого внимания и изучения.
О.А. РОМАНОВСКИЙ, О.В. ХАРЧЕНКО, С.В. ЯКОВЛЕВ
"Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия roa@iao.ru"
Ключевые слова: симпозиум, оптика атмосферы и океана, физика атмосферы, приоритетные направления, развитие науки и технологий
Страницы: 990-993
С 1 по 5 июля 2024 г. в г. Санкт-Петербурге прошел XXX Юбилейный Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». Его программа включала 320 научных докладов высокого уровня по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации, из них 4 пленарных, 2 приглашенных, 81 устный, 81 стендовый и 152 заочных стендовых доклада. Проведение такого мероприятия на базе одного из научных центров РАН обеспечивает весомое представительство российских научных школ в мировом научном сообществе.
Рассмотрена актуальная проблема цифровой трансформации горного производства по импортозамещению и созданию безбарьерной технологии работы с цифровыми данными и моделями объектов горной технологии для решения комплекса геологических, маркшейдерских и технологических задач. Важным элементом создания безбарьерной технологии является формирование единого виртуального цифрового пространства, решающего проблему конвертирования данных, возникающую при одновременном использовании в цифровой технологии программных продуктов, построенных на разных объектных моделях. Реализовать такую технологию можно путем формирования цифровой платформы, содержащей базовый функционал для работы с моделями объектов в виртуальном пространстве и API-функции для интеграции создаваемых инструментов в это цифровое виртуальное пространство. В наибольшей степени требованиям цифровой платформы удовлетворяют программные продукты класса горно-геологических информационных систем, в цифровом пространстве которых создаются 3D-модели и решаются базовые горно-геологические задачи. Сформулированы основные требования к функциональности данной цифровой платформы и описано текущее состояние работ по ее организации на базе горно-геологической информационной системы (ГГИС) MINEFRAME, которые осуществляются силами Горного института КНЦ РАН и ООО “Лаборатория МАЙНФРЭЙМ”.
Разработана ресурсосберегающая и энергоэффективная технология комплексной переработки эвдиалитового концентрата. Установлено, что основные потери ценных компонентов (Zr и РЗЭ) связаны с кеком выщелачивания. Определены эффективные методы и рациональные режимы переработки продуктивного раствора, гарантирующие высокое извлечение Zr и РЗЭ за счет переработки образующегося силикагеля, организации последовательного выделения из продуктивного раствора фосфата циркония и карбонатов РЗЭ. Предложены дополнительные способы регенерации реагентов и схемы закрытия водяных контуров, обеспечивающие итоговое извлечение циркония и редкоземельных элементов из эвдиалитового концентрата. Разработанная технология позволяет получить дополнительную товарную продукцию (метасиликат натрия и аммиачную селитру), а также обеспечивает экономическую целесообразность и повышает экологическую безопасность переработки эвдиалитового концентрата за счет регенерации карбоната кальция.
"В.А. Чантурия1, В.В. Морозов1,2, Г.П. Двойченкова1,3, Е.Л. Чантурия1,2"
"1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия dvoigp@mail.ru 2Национальный исследовательский технологический университет “Московский институт стали и сплавов”, Москва, Россия 3Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Мирный, Россия"
Ключевые слова: Алмазы, сепарация, рентгенолюминесценция, модифицирование сигнала, гидрофобизация, люминофоры, композиции
Страницы: 124-138
Установлена причина потерь алмазов с нестандартной интенсивностью природной люминесценции в условиях основной рентгенолюминесцентной сепарации. Разработана технология корректировки природных спектрально кинетических характеристик алмазов с помощью обработки кимберлитового алмазосодержащего материала люминофорсодержащими реагентами, включающими в качестве основы смесь люминофоров типа ФЛ-530 и антрацена. Для повышения устойчивости люминофорсодержащих композиций и улучшения закрепления люминофоров на поверхности алмаза предложен способ усиления их олеофильности за счет обработки реагентом-гидрофобизатором (бутиловый ксантогенат калия). Обеспечение максимальной селективности рентгенолюминесцентной сепарации предложено осуществлять путем предотвращения адгезии люминофорсодержащей композиции на зернах кимберлита за счет добавления реагентов-диспергаторов с концентрацией 1- 1.5 г/л. Показано, что гидрофобизация люминофора ФЛ-530 бутиловым ксантогенатом калия и применение реагентов-диспергаторов обеспечивает селективное закрепление люминофора на поверхности нестандартно люминесцирующих алмазов и их избирательное извлечение в соответствующий концентрат. Подтверждено общее снижение потерь алмазов при рентгенолюминесцентной сепарации.
Исследована возможность управления посредством постоянного магнитного поля двухфазным течением несмешивающихся жидкостей с высоким отношением вязкостей несущей и дисперсной фаз в микроканале Т-типа, когда дисперсная фаза является ферромагнитной жидкостью. Обнаружены эффекты разделения снарядов и микрокапель магнитной жидкости, а также возможность управления структурой параллельного течения несмешивающихся жидкостей. Полученные результаты могут быть использованы для проектирования микрофлюидных систем с целью эффективной сортировки частиц, а также интенсификации процессов тепло- и массообмена. Введение
Е.К. Гусева1,2, В.И. Голубев1, В.П. Епифанов2, И.Б. Петров1 1Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Россия guseva.ek@phystech.edu 2Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия evp@ipmnet.ru
Ключевые слова: реологические модели льда, упругопластичность, численное моделирование, сеточно-характеристический метод
Страницы: 181-194
Разработана методика выбора подходящей модели льда и ее параметров методами численного моделирования. Исследуется процесс низкоскоростного столкновения шарового индентора с ледяной пластиной, проводится сравнение результатов численных расчетов с результатами лабораторного эксперимента. Рассмотрены известные реологические модели упругопластичности с критериями текучести Мизеса и Мизеса - Шлейхера, а также модель упругости с упругопластическим включением постоянного размера. В качестве определяющей системы уравнений используется система уравнений изотропной линейной теории упругости, которая решается сеточно-характеристическим методом. Исследуется влияние параметров моделей на рассчитанные мгновенные значения скорости и координаты шара. Формулируются критерии выбора характеристик моделей, строятся аппроксимации зависимостей этих критериев от различных параметров
Ю.А. Пещенюк1,2, Г.Е. Айвазян3, Е.Я. Гатапова1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия peschenyuk.yulya@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия gatapova@itp.nsc.ru 3Национальный политехнический университет Армении, Ереван, Армения agagarm@gmail.com
Ключевые слова: микрокапля, испарение, поле температуры, ИК-термография, скорость контактной линии
Страницы: 977-992
Исследован теплообмен при испарении капли жидкости, лежащей на нагреваемой структурированной поверхности из черного кремния и гладкого стекла с графитовым покрытием. В качестве рабочих жидкостей использовались вода и летучая диэлектрическая жидкость HFE-7100. Проведены исследования полей температур при съемке тепловизором сверху и сбоку. Исследовано конвективное течение внутри капли, вызванное эффектом Марангони. Проанализированы возникающие структуры внутри нагреваемой капли жидкости в зависимости от типа жидкости. В частности, для капель HFE-7100 подробно изучена эволюция конвективных ячеек в форме цветка. Измерены скорости движения контактной линии при испарении микрокапель.
Представлены результаты тестирования эффективности использования одновременно двух измерительных процедур: самокалибровки и автокомпенсации, применяемых в лазерных генераторах изображений с круговым сканированием для снижения погрешности синтеза структур. Выявлено, что при использовании подобной стратегии возникает целесообразность ограничения сложности аппаратной реализации процедуры самокалибровки из-за действия неучитываемых источников искажений. Для снижения этого возникающего предела предложено в указанных установках применять конфигурацию оптико-механической системы, аналогичную той, что используется при калибровке встроенных в них угловых датчиков. Кроме того, также необходимо непрерывно отслеживать и учитывать проявления искажающих факторов, вклады которых нестабильны во времени.
В пузырьковом течении одновременно присутствуют собственная турбулентность жидкости и наведенная пузырьками псевдотурбулентность. Полная двухфазная турбулентность течения одновременно определяется взаимодействием этих двух компонент. Представлены экспериментальные значения среднего напряжения трения и его пульсации, полученные восемью двойными электродиффузионными датчиками трения, расположенными в одном сечении равномерно по периметру трубы. Газовая фаза представлена монодисперсными пузырьковыми смесями со средними диаметрами 1 и 2 мм и объемным газосодержанием до 20 %. Для модификации чисел Рейнольдса по пузырьку использовались два рабочих раствора с разной вязкостью. Средне-расходная скорость жидкости не превышала 1 м/с. Обнаружены режимы течения с отклонениями от гипотезы И. Сато об аддитивности псевдотурбулентности и собственной турбулентности жидкости. При переходных числах Рейнольдса течения и малых числах Рейнольдса пузырька полная турбулентность определяется псевдотурбулентностью, а влияние однофазной турбулентности отсутствует.
С целью компьютеризации исследований при совершенствовании технологии переработки железных руд разработан методологический подход к изучению структуры и механических свойств суспензии тонкодисперсных магнитных частиц. В его основе - имитационное моделирование движения агрегатов частиц в жидкости и калибровка параметров модели экспериментальными данными о зависимости вязкости от температуры и скорости сдвига. Исследована структура агрегата частиц магнетита и определены длина и состав цепочки частиц, образующейся вследствие магнитного диполь-дипольного взаимодействия. На примере суспензии кварца и магнетита показано, что вследствие внутреннего вращения происходит сворачивание цепочечного агрегата в клубок, увеличение вязкости суспензии в присутствии противоположно заряженных частиц примеси при консолидации и сжатии клубков на примере суспензии кварца и магнетита.
J.-Y. Yi1, R.-J. Hao1, H.-J. Chen2, S.-M. Guan1, S.-Q. Che3 1College of Electromechanical Engineering, North University of China, Taiyuan China yjy2020@nuc.edu.cn 2Chongqing Hongyu Precision Industry Group Co, Ltd, Chongqing, China 3Jinxi Industries Group Corporation Ltd, Taiyuan, China
Ключевые слова: скорость падения, угол падения, режим разрушения, неподвижная стальная мишень
Страницы: 140-151
Проведено численное моделирование повреждающего действия цилиндрических зарядов на стальную пластину при скоростях падения 0 ÷ 800 м/с и углах падения 0 ÷ 90° без изменения расстояния по вертикали между центром цилиндрического заряда и мишенью. Показано, что существует четыре основных вида разрушения стальной пластины: пластическая деформация, краевой разрыв, надрыв в центре пластины и лепестковый излом. При скорости падения, равной нулю, угол падения не влияет на картину повреждения мишени, мишень пластически деформируется. С увеличением угла падения максимальный прогиб стальной пластины сначала уменьшается, а затем увеличивается. Когда скорость падения заряда составляет 200 и 400 м/с, а угол падения превышает 75°, режим повреждения стальной пластины уже не пластическая деформация, а разрыв по границе или повреждение центрального сегмента. С увеличением скорости падения энергия, действующая на пластину, растет, а значит, и плотность энергии, действующей на пластину, увеличивается. В результате разрушительное действие заряда на пластину всегда возрастает с увеличением скорости падения.
С.Н. Буравова
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия svburavova@yandex.ru
Ключевые слова: цилиндрическая кумуляция, неустойчивость, локализация, тройная ударная конфигурация, ударная волна, полосы локализованного сдвига, волна разгрузки
Страницы: 109-115
Реакция материала на импульсное нагружение цилиндрических образцов определяется двумя взаимосвязанными процессами: движением ударной волны к оси образца и перемещением возмущений в виде тройных ударных конфигураций по фронту ударной волны. Площадь поверхности фронта возмущенной ударной волны растет за счет выступов, которые усиливаются в результате слияния с более мелкими возмущениями, постоянно генерируемыми ударной волной. Резкий рост площади фронта при приближении ударной волны к оси приводит к образованию нескольких крупных тройных ударных конфигураций, при этом фронт ударной волны разделяется на отдельные секторы, где они совершают колебательные движения. Столкновение мощных ударных конфигураций обеспечивает движение фронта ударной волны к оси путем выброса части сжатого материала из зоны столкновения вперед перед фронтом ударной волны и дополнительного уплотнения ударно-сжатого материала продольными ударными волнами конфигураций под фронтом волны. Процесс кумуляции завершается, когда высота выступов становится равной расстоянию от фронта ударной волны до оси. Околоосевое пространство занимается выступами фронта, а возникшая при этом отраженная ударная волна тормозит набегающий поток.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
