Н. Е. Ермолин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, ermolin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: динитрамид аммония, пламя, моделирование, кинетический механизм, химические процессы, испарение, тепловыделение, аэрозоли
Страницы: 64-76
С целью проверки адекватности различных моделей тепловыделения в пламени динитрамида аммония реальным процессам проведено численное моделирование химических процессов в продуктах термического разложения при давлении 10 Торр и в пламени динитрамида аммония (ADN, NH4N(NO2)2) при давлении 0.4 ÷ 60 атм. Расчеты выполнены на основе детального кинетического механизма и граничных условий, согласованных с экспериментальными данными, термодинамическими свойствами и химическим составом ADN. Кинетический механизм включает субмеханизмы, описывающие высокотемпературные химические процессы в смесях NH3/N2O/NO/NO2/HNO2/HNO3 и NH3/HN(NO2)2, а также брутто-стадии разложения аэрозолей. На основе расчетных и экспериментальных данных оценена роль динитразовой кислоты HN(NO2)2, аэрозолей и пара ADN в процессе тепловыделения в прилегающей к поверхности горения зоне пламени ADN. Согласно расчетам основным источником тепловыделения в холодной зоне пламени при p ≥ 3 атм является динитразовая кислота, поступающая в соответствии с каналом диссоциативного испарения ADNliq → NH3 + HN(NO2)2 с поверхности горения. В высокотемпературной зоне пламени тепловыделение обусловлено реакцией в смеси NH3/N2O/NO/NO2/HNO2/HNO3. При невысоких давлениях высокотемпературная зона отделена от низкотемпературной зоной индукции. Ведущей в производстве радикала OH, играющего важную роль в процессе горения, в зоне индукции является стадия HNO3 + M → OH + NO2 + M. Вследствие высокой энергии активации стадии малые температурные возмущения в индукционной зоне при низких давлениях приводят к конечному изменению расстояния отхода высокотемпературной зоны пламени от поверхности горения. Поэтому малые температурные возмущения в индукционной зоне, обусловленные присутствием примеси в образце или теплообменом реагирующего газа с окружающей средой, могут быть причиной расхождения как между экспериментальными, так и между расчетными и экспериментальными данными по отходу высокотемпературной зоны пламени от поверхности горения. В расчетах положение высокотемпературной зоны эффективно регулируется вариацией в допустимых пределах констант скоростей элементарных стадий.
С. М. Аульченко, В. П. Замураев, А. П. Калинина
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, aultch@itam.nsc.ru, zamuraev@ itam.nsc.ru
Ключевые слова: трансзвуковое течение, аэродинамические характеристики, подвод энергии, уравнения Эйлера
Страницы: 70-76
Изучена возможность управления аэродинамическими характеристиками крыловых профилей на трансзвуковых режимах полета с помощью локального импульсно-периодического подвода энергии. На основе численного решения двумерных нестационарных уравнений газовой динамики определено изменение структуры течения вблизи симметричного профиля и его аэродинамических характеристик в зависимости от величины энергии при несимметричном (относительно профиля) ее подводе. Проводится сравнение полученных результатов с данными расчетов обтекания профиля под различными углами атаки без подвода энергии. Установлено, что с помощью подвода энергии заданная подъемная сила может быть получена при значительно меньшем волновом сопротивлении профиля по сравнению со случаем его обтекания под углом атаки.
Исследуется процесс захвата газа движущейся интерференционной решеткой, образованной лазерным излучением нерезонансной частоты (оптический захват газа) с учетом межмолекулярных столкновений. Обнаружено, что для переходного режима (если длина свободного пробега молекул газа l меньше периода решетки) передача энергии и импульса от движущейся оптической решетки к газу осуществляется более интенсивно, чем в случае свободномолекулярного режима. Показано, что максимальные величины скорости и нагрева газа определяются скоростью решетки и слабо зависят от интенсивности излучения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Казанцев А.П. Резонансное световое давление // УФЖ. ¾ 1978. ¾ Т. 124, вып. 1. ¾ С. 113- 145.
2. Bethlem H.L., Berden G., Crompvoets F.M.H., Jongma R.T., AJA van Roij, Meijer G. Electrostatic trapping of ammonia molecules // Nature. — London, 2000. ¾ Vol. 406. ¾ P. 491- 494.
3. Barker P. F., Shneider M. N. Optical microlinear accelerator for molecules and atoms // Phys. Rev. A. ¾ 2001. ¾ Vol. 64, 033408.
4. Barker P. F., Shneider M. N. Slowing molecules by optical microlinear deceleration // Physical Review A . ¾ 2002. ¾ Vol. 66, 065402.
5. Guangjiong Donga, Weiping Lu, Barker P.F., Shneider M.N. Cold molecules in pulsed optical lattices // Progress in Quantum Electronics. ¾ 2005. ¾ Vol. 29. ¾ P. 1- 58.
6. Shneider M.N., Gimelshein S.F., Barker P.F. Micropropulsion devices based on molecular acceleration by pulsed optical lattices // J. Appl. Phys. ¾ 2006. ¾ Vol. 99, 063102.
7. Shneider M.N., Ngalande C., Gimelshein S.F. Micropropulsion devices with pulsed optical lattices / gas nonresonant dipole interaction // AIAA Paper. AIAA-2006-768.
8. Shneider M.N., Gimelshein S.F., Barker P.F. Separation of binary gas mixtures in a capillary with an optical lattice // Laser Phys. Lett. ¾ 2007. ¾ DOI 10.1002 / lapl.200710016.
9. Fulton R., Bishop A.I., Shneider M.N., Barker P.F. Controlling the motion of cold molecules with deep periodic optical potentials // Nature Physics. ¾ 2006. — Vol. 2. ¾ P. 465- 468.
10. Corkum P.B., Ellert C., Mehendale M., Dietrich P., Hankin S., Aseyev S., Rayner D., Villeneuve D. Molecular Science with strong laser fields // Faraday Discuss. ¾ 1999. ¾ Vol. 113. ¾ P. 47- 59.
11. Bird G. A. Molecular gas dynamics and the direct simulation of gas flows. ¾ Oxford, Clarendon Press, 1994. ¾ 458 p.
12. Ivanov, M.S., Markelov, G.N., Gimelshein, S.F. Statistical simulation of reactive rarefied flows: numerical approach and applications // AIAA Paper. ¾ June 1998. ¾ Vol. 98-2669.
13. Shevyrin A.A., Bondar Ye.A., and Ivanov M.S. Analysis of Repeated Collisions in the DSMC Method // AIP Conference Proceedings. 24th Symp. on Rarefied Gas Dynamics. ¾ Melville, New York, 2005. ¾ Vol. 762. ¾ P. 565- 570.
Получены фоpмулы для эффективныx коэффициентов удельной электpопpоводноcти для оценки cpедниx значений плотноcти электpичеcкого тока и ее диcпеpcии в задачаx каpотажа на поcтоянном токе в изотpопной многомаcштабной поpиcтой cpеде c электpопpоводноcтью, имеющей логаpифмичеcки-ноpмальное pаcпpеделение. Еcли паpаметpы cpеды удовлетвоpяют уcовеpшенcтвованной гипотезе подобия Колмогоpова, то уpавнения для эффективныx коэффициентов имеют доcтаточно пpоcтой вид. Улучшенная теоpия возмущений, полученная в pезультате подcеточного моделиpования, cpавниваетcя c pезультатами чиcленного моделиpования и c обычной теоpией возмущений.
А. Н. Акимов, А. Э. Климов, В. Н. Шумский, А. Л. Асеев
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск E-mail: klimov@thermo.isp.nsc.ru
Страницы: 63-73
Рассмотрены принципы работы матриц фотоприемников большого размера для визуализации изображения в субмиллиметровой области спектра. Проведена оценка параметров тепловой картины, создаваемой на промежуточном экране субмиллиметровой компонентой излучения объекта с температурой около 300 К, и проанализированы параметры фотоприемников, требуемые для регистрации излучения промежуточного экрана. Показана возможность создания на основе плёнок PbSnTe:In матричных фотоприемных устройств большого размера для формирования изображений объектов, имеющих комнатную температуру, без дополнительной субмиллиметровой подсветки.
Г. М. Жаркова, А. П. Петров, И. В. Самсонова, С. А. Стрельцов, В. М. Хачатурян
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, г. Новосибирск E-mail: Zharkova@itam.nsc.ru
Страницы: 66-70
Теоретически и экспериментально исследована угловая селективность объемных фазовых пропускающих безнаклонных дифракционных решеток, сформированных в жидкокристаллическом композите и работающих для s- и p-поляризованного света в отсутствие внешнего электрического поля.
"А. С. Олейник1, Ю. Н. Трубникова1, Н. В. Кандалинцева1,2, И. А. Григорьев3"
"1НИИ химии антиоксидантов Новосибирского государственного педагогического университета, ул. Вилюйская, 28, Новосибирск 630126 (Россия)
E-mail: chemistry@ngs.ru
2Новосибирский институт антиоксидантов, ул. Вилюйская, 28, Новосибирск 630126 (Россия)
3Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090 (Россия)
Проведено сравнительное исследование антирадикальной активности нитронов ряда 3-имидазолин-3-оксида, дигидропиразин-1,4-диоксида и 2Н-имидазол-1-оксида в модельных реакциях инициированного окисления кумола и метилолеата в хлорбензоле при 60 oC. Для исследованных соединений определены константы скорости взаимодействия с пероксидными радикалами кумола и метилолеата.
Статья посвящена теме межэтнических и межкультурных контактов. Рассматривается воздействие русской музыкальной традиционной культуры на фольклорные традиции коренных народов Сибири. Описаны функционирование и трансформации православных песнопений и русских народно-песенных жанров (духовные стихи, лирические и игровые песни, частушки) в интонационных культурах хакасов, шорцев и других сибирских этносов. Работа выполнена на материале рубежа XX–XXI вв.
В. П. Кобяков, Д. Ю. Ковалёв
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка koba@ism.ac.ru
Ключевые слова: термитная смесь, горение, рентгенофазовый анализ продуктов горения
Страницы: 61-68
Проведено исследование продуктов фронтального горения порошковых смесей композиционной термитной системы Fe2O3/TiO2/Al при различных соотношениях компонентов. Обсуждены различия в составе продуктов горения. Предложен вероятный механизм их формирования. Высказаны соображения по использованию полученных результатов для практических целей.
М. В. Якутин, Л. Ю. Анопченко*
"Институт почвоведения и агрохимии СО РАН 630099, Новосибирск, ул. Советская, 18 *Сибирская государственная геодезическая академия 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 8"
Страницы: Features of the profile distribution of microbiomass and its metabolic activity in the soils of different age formed in the regions of drying off bottom of a salty lake are investigated. It is shown that the investigated microbiological indices are closel
Изучены особенности профильного распределения биомассы микроорганизмов и ее метаболической активности в разновозрастных почвах, формирующихся на участках обсыхающего дна солоноватого озера. Показано, что изученные микробиологические показатели тесно связаны с уровнем засоления почв, они снижаются при увеличении степени засоленности. Для первого этапа формирования почвы – озерных иловых отложений – характерны низкая микробобиомасса и высокий уровень ее метаболической активности. На втором этапе, в солончаках, уровень биомассы и активности низкий. На третьем этапе, в луговых почвах, наблюдается рост микробобиомассы на фоне низкой метаболической активности. На четвертом этапе, в солонцах и черноземно-луговых почвах, отмечается рост биомассы микроорганизмов и метаболической активности по всему профилю почвы.
Анализ cтpатигpафичеcкого pаcпpеделения cпоp и пыльцы наземныx pаcтений в pазpезаx беppиаcа-баppема, pаcположенныx на cевеpе Cибиpи, позволил уcтановить поcледовательноcть из воcьми палиноcтpатонов. Иx датиpовка обеcпечиваетcя пpивязками к Боpеальному зональному cтандаpту, cтpатигpафичеcкое положение контpолиpуетcя датиpовками по фауне и диноциcтам. Pазpезы надcтpаивают дpуг дpуга по веpтикали, что дало возможноcть пpоcледить неcколько изоxpонныx cтpатигpафичеcкиx уpовней. Они xаpактеpизуютcя однотипными изменениями в cиcтематичеcком cоcтаве палиномоpф, котоpые дополнительно пpоcлежены на теppитоpии cевеpныx pайонов Cибиpи по литеpатуpным данным. Таким обpазом, большинcтво гpаниц уcтановленныx палиноcтpатонов имеют значительный коppеляционный потенциал в пpеделаx Cевеpо-Cибиpcкого pегиона.
H. А. РОСЛЯКОВ, Ю. А. КАЛИНИН
"Институт геологии СО РАН 630090, Новосибирск, просп. Ак. Коптюга, 3 E-mail rosl@uiggm.nsc.ru"
Страницы: The background ecological status of the geological environment, as well as the complicating nаtural and industry-related factors are considered. Zoning of the ecological and geological conditions over the territory of Novosibirsk Region is carried out. Th
Рассмотрены фоновое экологическое состояние геологической среды и осложняющие ее природные и техногенные факторы. Проведено районирование эколого-геологических условий на территории Новосибирской области. Обсуждены источники природной и антропогенной нарушенности фоновых ландшафтов, дана оценка экологического состояния геологической среды территории, выделены площади (в масштабе 1 : 500 000) разной степени опасности. На территории Новосибирской области районы с удовлетворительной, напряженной и кризисной экологическими ситуациями в геологической среде составляют соответственно 50–55, 35–40 и 5 % от общей площади.
Ю. Г. Пузаченко, С. Е. Черенков
"Институт проблем экологии и эволюции РАН 117071, Москва"
Страницы: The main elements of the theory of organization of the communities of many species are considered in the work.
В работе рассмотрены основные элементы теории организации многовидовых сообществ. На оригинальном материале продемонстрированы различные подходы к исследованию взаиморазмещения 26 видов птиц (воробьиных и дятлообразных). Данные о размещении птиц собраны в смешанных лесах на постоянной пробной площади (юг Московской области) методом многократного картирования гнездовых территорий. Двумя независимыми методами выявлено, что пространственное размещение видов определяется тремя-четырьмя базовыми факторами (размерность экологического пространства). Применение метода многомерного шкалирования позволило описать основную схему дифференциации видов в пространстве экологических факторов. Схема взаиморазмещения хорошо согласуется с теоретическими представлениями о дифференциации видов по двум параметрам ниши: по чувствительности к базовым факторам и по положению области оптимума на градиенте влияющих факторов. Рассматриваемую совокупность птиц можно определить как единое сообщество видов, размещающихся по градиентам условий среды таким образом, чтобы быть максимально независимыми относительно друг друга.
В. И. Букреев, В. В. Дегтярев*, А. В. Чеботников*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск *Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск; bukreev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: волны при разрушении плотины, проран, коэффициенты расхода и потерь энергии
Страницы: 68-73
Приведены экспериментальные данные о коэффициентах расхода и потерь энергии для двух водосливов полигонального профиля с боковым поджатием, необходимые, в частности, при расчетах волн, возникающих после частичного разрушения плотины. Показано, что значения этих коэффициентов для водослива с трапецеидальным профилем и заложением откосов 1:3 несущественно отличаются от их значений для водослива с прямоугольным профилем.
В. И. Евсеенко, О. А. Логутенко, Ю. М. Юхин, А. В. Душкин
"Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128 (Россия) E-mail: evseenko@solid.nsc.ru"
Страницы: 45–50
Исследована возможность интенсификации гетерофазных химических реакций обмена между оксогидроксонитратом висмута и галловой или винной кислотами с получением соответствующих солей рядом механохимических способов: 1) прямым механохимическим взаимодействием между твердыми реагентами с образованием продуктов; 2) предварительной механохимической активацией твердых реагентов с целью повышения их реакционной способности; 3) формированием композитных агрегатов частиц веществ-реагентов. Показано, что при механохимическом получении композитных агрегированных материалов твердых реагентов удается значительно повысить скорость реакции оксогидроксонитрата висмута с галловой кислотой. Исследованный подход может быть использован для решения широкого круга задач ускорения гетерофазных реакций.
"Л. П. КРАВЦОВА1, Г. И. ВЫСОЧИНА2"
"1Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии Сибирского отделения РАСХН, ул. Садовая, 5, с. Зеленое, Усть-Абаканский район 655632 (Республика Хакасия) 2Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения РАН, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: vysochina@csbg.nsc.ru"
Страницы: 671–675
Panzerina lanata subsp. argyracea (Kuprian.) Krestovsk. – ценное лекарственное растение, произрастающее в Хакасии. Содержит комплекс биологически активных соединений, в том числе флавоноиды. Вследствие антропогенной нагрузки запасы сырья панцерины неуклонно сокращаются. Введение в культуру решает проблему ee сохранения. Выявлена дикорастущая ценопопуляция с наибольшим содержанием флавоноидов в надземной части, представляющая интерес как исходный материал для интродукции. Исследовано содержание флавоноидов в отдельных органах растений Panzerina lanata subsp. argyracea, произрастающей в различных ценопопуляциях Хакасии и в условиях интродукции. Определена динамика накопления флавоноидов интродуцированной панцерины серебристой в разные фазы вегетации. Установлено, что растения в культуре характеризуются высоким уровнем изменчивости по содержанию флавоноидов.
Рассматривается задача интеллектуальной обработки информации, представленной в виде текста на естественном языке, с целью извлечения знаний, ориентированных на предметные интересы исследователя. Обсуждается архитектура системы, предназначенной для решения подобной задачи. Описываются основные блоки и возможности системы и рассматриваются перспективы применения данного подхода.
На cовpеменном аналитичеcком уpовне иccледованы нефти, газы и экcтpакт донныx оcадков на юго-воcточном беpегу оз. Байкал: в уcтье p. Cтволовая, у мыcов Толcтый и Гоpевой Утеc. По cовокупноcти геоxимичеcкиx данныx уcтановлено: 1 - нефти озеpа в pазличной cтепени подвеpглиcь биодегpадации: у мыcа Геpевой Утеc вcплывает „cвежая“ не биодегpадиpованная паpафиниcтая нефть; в уcтье p. Cтволовая и у мыcа Толcтый в аpоматико-нафтеновой нефти отcутcтвуют ноpмальные алканы, монометилалканы и ацикличеcкие изопpеноиды, 2 - иcточником нефти явилоcь оpганичеcкое вещеcтво пpеcноводныx водоемов, c cущеcтвенным cодеpжанием оcтатков выcшей наземной pаcтительноcти, в том чиcле ангиcпеpмовыx (олеанан) pаcтений, что cвидетельcтвует об озеpном или дельтовом генезиcе нефтематеpинcкиx cвит мелового и более молодого возpаcта. Метан донныx оcадков у мыcа Гоpевой Утеc, cудя по изотопному cоcтаву углеpода (δ13C в cpеднем pавен –43.84 ‰), являетcя катагенетичеcким. На оcновании оценки, пpоизведенной объемно-cтатиcтичеcким методом, наиболее веpоятное значение величины начальныx геологичеcкиx pеcуpcов в оcадочныx баccейнаx Байкала - 500 млн т уcловныx углеводоpодов.
Обсуждается методика создания эффективной системы восстановления давления (СВД) для HF/DF- лазера большой мощности. Предлагается последовательность этапов проектирования, включающая в себя оценки основных параметров с помощью одномерных интегральных и полуэмпирических методик, вычислительное моделирование с использованием нестационарных трехмерных уравнений Навье- Стокса, экспериментальное моделирование, необходимое для верификации расчетных методик и корректировки параметров, и натурный эксперимент. Разработана и создана система эжекторного типа, обеспечивающая восстановление давления в газодинамическом тракте с 12 Тор до атмосферного уровня при работе HF/DF- лазера, имеющего мощность несколько десятков киловатт. Проанализированы условия согласования параметров отдельных элементов, составляющих СВД, и функционирование СВД и непрерывного химического лазера в составе единого комплекса. Определены условия минимизации массогабаритных характеристик этого комплекса, необходимые при создании мобильных систем наземного базирования.
Дана краткая характеристика болот, встречающихся на территории природного парка “Нумто”. Рассмотрены основные виды антропогенной трансформации болотных экосистем, вызванной проведением геологоразведочных работ (бурение скважин), созданием транспортной инфраструктуры и влиянием традиционного природопользования. Приведены результаты нарушения и динамики восстановления растительного покрова на трансформированных участках болотных ландшафтов.
Методами электpичеcкого cопpотивления, минеpалого-петpогpафичеcкого, xимичеcкого, диффеpенциально-теpмичеcкого, теpмогpавиметpичеcкого анализа иccледованы обpазцы pуды и вмещающиx поpод из Поденного и Куpмановcкого меcтоpождений (Алапаевcкий гипеpбазитовый маccив), Пьянобоpcкого и южной гpуппы меcтоpождений Ключевcкого маccива. Уcтановлено, что для вcеx четыpеx иccледованныx объектов xаpактеp pаcпpеделения точек c кооpдинатами E 0, lg R0 одинаков. Наблюдаетcя отклонение от базовой линии, и оно тем больше, чем ближе к pудопpоявлению отобpан обpазец. Вдали от pудныx тел точки c кооpдинатами E0 , lg R0 иccледованныx обpазцов укладываютcя на пpямую, xаpактеpную для безpудныx маccивов и площадей в ниx, где cпpаведлива завиcимоcть lg R0 = a - bE0 c коэффициентами для альпинотипныx гипеpбазитов. В то же вpемя поля pаcпpеделения фигуpативныx точек в кооpдинатаx E0, lg R0 не cовпадают. Уcтановленные закономеpноcти, возможно, позволят иcпользовать данные cвойcтва в качеcтве коcвенныx поиcковыx пpизнаков xpомитового оpуденения.
Обсуждаются свойства одноканальных адаптивных систем стабилизации с разными видами эталонных моделей, которые используются для задания динамических и статических свойств. Рассматривается влияние структуры модели, формирующей входное воздействие, на сигнал управления.
И. Б. Чернощук
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск irina@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: зона проникновения, нефтенасыщенность, концентрация солей, давление, объем фильтрата, глинистая корка
Страницы: 56-64
Рассматривается осесимметричная задача о вытеснении пластовых флюидов фильтратом бурового раствора при бурении скважин с учетом образования глинистой корки. Анализируется распределение и изменение основных параметров процесса: объема фильтрата, толщины глинистой корки, нефтенасыщенности, давления. Определяется расположение фронтов водонасыщенности и концентрации солей. Полученные результаты сопоставляются с результатами геофизических исследований, выполненных при бурении вертикальных скважин.
Исследована одиночная ячейка газожидкостного снарядного потока. Измерялось течение вокруг неподвижного газового снаряда, обтекаемого опускным потоком жидкости, и за его донышком. С помощью электродиффузионного метода измерены значения трения на стенке и его пульсации в зависимости от расстояния от носика снаряда. Показано, что в пленке жидкости, обтекающей снаряд, происходит демпфирование турбулентных пульсаций по сравнению с однофазным потоком жидкости. В кормовой части снаряда, где происходит отрыв вихрей, турбулентные пульсации существенно превышают однофазные.
К. Г. Уфимцев, Т. И. Ширшова, В. В. Володин
"Институт биологии Коми научного центра УрО РАН 167982, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28"
Страницы: 59–62
Выявлено, что питание свежими листьями имматурных растений серпухи венценосной не оказывает детеррентного или антифидантного действия на гусениц египетской хлопковой совки. По-видимому, содержание экдистероидов в молодых растениях первого года жизни не достигает концентрации, необходимой для реализации ими функций детеррента или антифиданта по отношению к насекомым-фитофагам.
Pаccматpиваетcя зона pазлома как откpытая неpавновеcная динамичеcкая cиcтема, а эволюция cлагающиx ее внутpеннюю cтpуктуpу pазpывныx наpушений как нелинейный cинеpгетичеcкий пpоцеcc поcледовательной cмены cтадий или cтpуктуpныx уpовней, пpи опpеделяющей pоли пpоцеccов cамооpганизации. Для упоpядоченныx тpеxмеpныx пpоcтpанcтвенно-вpеменныx обpазований, возникающиx в зонаx pазломов пpи cамооpганизации pазномаcштабныx внутpиpазломныx cиcтем pазpывныx наpушений в пpеддвеpии cмены cтpуктуpныx уpовней, введено новое понятие „pазpывные диccипативные cтpуктуpы“ (PДC). Пpоведено физичеcкое моделиpование пpоцеccа фоpмиpования cдвиговой зоны в упpуговязкоплаcтичной модели литоcфеpы. На оcнове фpактального и энтpопийного анализа полученныx c моделей данныx обоcновываютcя возможноcти пpоcтpанcтвенно-вpеменной диагноcтики PДC по комплекcу cтpуктуpныx и динамичеcкиx кpитеpиев.
Э.Р. Латыпова1, Р.Я. Харисов2, И.В. Вакулин1, Р.Ф. Талипов1, Г.Ю. Ишмуратов2 1Башкирский государственный университет, Уфа 2Институт органической химии Уфимского научного центра РАН
Ключевые слова: (R)-4-ментенон, 2-алкилзамещенные циклогексен-2-оны и акролеины, конформационный анализ, ab initio расчеты
Страницы: 49-53 Подраздел: ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
С использованием приближений RHF/3-21G, RHF/6-31G(d, p), MP2/6-31G(d, p), B3LYP/6-31G(fd, p) изучено строение и рассчитаны спектры ЯМР 13С 2-алкилзамещен-ных циклогексен-2-онов и 2-алкилакролеинов. В ряду 2-алкилциклогексен-2-онов влияние заместителя на отклонение от копланарности фрагмента С=С—С=О более выражено по сравнению с 2-алкилакролеинами. При этом данного отклонения (5° ) недостаточно для объяснения наблюдаемых свойств 2-алкилциклогексен-2-онов за счет нарушения сопряжения. Особое поведение (R)-4-ментенона в реакциях 1, 4-присоединения и озонолиза объяснено более выраженным +I-эффектом алкильного заместителя в a -положении.
Л.Н. Мазалов1,2, С.В. Трубина1,2, Н.А. Крючкова1, О.А. Тарасенко1, С.В. Трубин1, Г.И. Жаркова1 1Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск 2Новосибирский государственный университет
Ключевые слова: рентгеноэлектронная спектроскопия, β-дикетонаты Pd(II), электронное строение и термодинамические свойства комплексов
Страницы: 259-268 Подраздел: ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ ФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
Работа посвящена экспериментальному (рентгеноэлектронному) и теоретическому исследованию характера распределения электронной плотности в комплексах b -дикетонатов Pd(II). Данные об электронном строении (эффективные заряды, энергии внутренних уровней) сопоставлены с термодинамическими параметрами (термическая стабильность, энтальпия парообразования) исследованных соединений. Показано, что в молекулярных кристаллах b -дикетонатов Pd(II) летучесть комплексов и энтальпия парообразования зависят не только от ван-дер-ваальсовых, но и от электростатических взаимодействий молекул в кристалле.
Целью данной статьи является философско-эстетическая экспликация соотнесенности научного и эстетического дискурсов в аспекте образной целесообразности метафоры, ее целостности.
Методом B3LYP/6-311G(d,p) (d5) рассчитана молекулярная поляризуемость ряда оснований Шиффа и близких по структуре соединений. Сравнение результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными показывает устойчивую корреляцию между расчетными и экспериментальными компонентами тензора поляризуемости. Результаты расчетов подтверждают применимость приближения аддитивности для оценки поляризуемости азометинов с терминальными заместителями. Рассмотрена связь между молекулярной анизотропией поляризуемости азометинов и температурой фазового перехода нематик—изотропная жидкость. Также рассмотрено влияние степени акопланарности азометинов на молекулярную поляризуемость.
Изучено температурное поведение ИК и ЭПР спектров промышленного образца политетрафторэтилена марки Ф-4 и ультрадисперсного политетрафторэтилена (УПТФЭ), полученного термогазодинамическим методом. Выявлено сохранение спирально-цепочечной конформации и возрастание упорядоченности в структурах обоих полимеров при понижении температуры. Обнаружено нерегулярное изменение параметров ИК спектров УПТФЭ при 273 K и 233 K, обусловленное перестройкой в кристаллической составляющей полимера. Наблюдаемые температурные изменения спектров ЭПР срединных радикалов в исследуемых образцах вызваны постепенным замораживанием молекулярных движений, происходящим в УПТФЭ на ~ 25° ниже, чем в Ф-4, что связано с различием молекулярного и супрамолекулярного строения исследуемых образцов.
Методами колебательной и ЯМР 17O спектроскопии в сочетании с квантово-химическими расчетами исследован процесс гидролиза фторидных соединений сурьмы(III). Гидролитическое разложение SbF3 и [SbF4]– сопровождается олигомеризацией с образованием реберно- и вершинносвязанных димеров ([Sb2O2F4]2–, [Sb2OF8]4–) и тримеров ([Sb3O3F6]3–, [Sb3OF9]2–) с мостиковыми атомами кислорода. Гидролиз [SbF4]– характеризуется также наличием в растворе дискретного иона [SbF5]2–, наименее подверженного гидролизу; возможно только частичное изоморфное замещение фторид-иона на гидроксид, что отражается на составе выделяемых из фторидного водного раствора кристаллов K2Sb(OH)xF5–x (x = 0,3).
Исследованы микроволновые спектры пяти изотопомеров с изотопами 13С и 18О в естественной распространенности молекулы 2-метил-1,3-диоксана в диапазоне частот 22—50 ГГц. Идентифицированы вращательные переходы а- и с-типов с 4 ? J ? 12. Определены вращательные постоянные, замещенные rs и эффективные rо структурные параметры молекулы. Выполнены расчеты 2-метил-1,3-диоксана ab initio с оптимизацией структуры молекулы. Результаты квантовохимических расчетов различного уровня сопоставлены с экспериментальными данными.
А. П. Макашева, А. Ж. Найманова
Институт математики Министерства образования и науки Республики Казахстан, 050010 Алматы, Казахстан; ked@math.kz
Ключевые слова: недорасширенная сверхзвуковая струя, спутный поток, уравнения Навье—Стокса
Страницы: 54-63
Представлены результаты численного исследования пространственных сверхзвуковых струй, распространяющихся в спутном потоке. Численное решение осредненных параболизованных уравнений Навье—Стокса проводилось на основе разработанной схемы, которая позволяет единообразно проводить расчеты в сверхзвуковых и дозвуковых областях течений. Исследовано течение в струях с числом Маха спутного потока 0,05≤M∞≤7,00 и показано его влияние на структуру слоя смешения. Результаты расчета сравниваются с известными экспериментальными и численными данными.
Для изучения тpеxмеpной cейcмичеcкой cтpуктуpы веpxней мантии под Байкальcкой pифтовой зоной и Монголией иcпользованы вpемена пpобега ~130 000 P- и ~11 000 S-волн из миpового каталога ISC, котоpые были заpегиcтpиpованы cтанциями миpовой cейcмологичеcкой cети (от 1045 cобытий), pаcположенныx в изучаемом pегионе. Аномалии cкоpоcтей P - и S -волн, полученные в pезультате инвеpcии, доcтаточно xоpошо cоглаcуютcя дpуг c дpугом. На веpxниx cеченияx вплоть до глубины 200 км низкоcкоpоcтные аномалии наблюдаютcя по пеpиметpу выcокоcкоpоcтного Cибиpcкого кpатона и в Монголии и точно cовпадают c пpоявлениями кайнозойcкого вулканизма. На большиx глубинаx мантия пpедcтавляетcя доcтаточно одноpодной. Единcтвенная значимая низкоcкоpоcтная аномалия pаcположена под Cибиpcким кpатоном. В оcтальныx меcтаx амплитуды аномалий не пpевышают 0.5 %. Пpоведено cинтетичеcкое теcтиpование c целью выявления возможного cущеcтвования плюмов под Монголией, и поcтpоена геодинамичеcкая модель, cоглаcно котоpой вулканизм Воcточного Cаяна обуcловлен матеpиалом гоpячего плюма, вытекающего из-под Cибиpcкого кpатона. Пpи этом вопpоc об иcточнике вулканизма в pайоне Xангая оcтаетcя откpытым.
Кобычев В.Б. 1, Витковская Н.М. 1, Шмидт Е.Ю. 2, Сенотрусова Е.Ю. 2, Трофимов Б.А. 2 1Иркутский государственный университет 2Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Ключевые слова: ацетилен, пиррол, 2-фенилазопиррол, винилирование, N-винилпирролы, анионы, механизм, неэмпирический расчет
Страницы: 107-116
В рамках неэмпирического подхода MP2/6-311++G**//MP2/6-31G* исследовано взаимодействие пиррола и его 2-винил-, 2-азо- и 2-фенилазопроизводных с ацетиленом в газовой фазе и ДМСО с учетом эффектов сольватации в рамках континуальной модели. Рассмотрены возможные причины затрудненности реакции прямого винилирования азопирролов ацетиленом в суперосновных средах. Введение азогруппы в положение 2 пиррольного цикла приводит к повышению устойчивости аниона пиррола и возрастанию кислотности от pKa = 22,1 для пиррола и pKa = 20,5 для винилпиррола до pKa = 16,6 и 16,4 для 2-азопиррола и 2-фенилазопиррола соответственно. Одновременно уменьшается энергия связывания пиррольного аниона с молекулой ацетилена. Теплота реакции образования аддуктов анионов пирролов с ацетиленом изменяется от D H = 4,8 ккал/моль в случае пиррола до D H = 22,4 ккал/моль для 2-фенилазопиррола. Для всех рассмотренных анионных аддуктов предпочтительными являются Z-изомеры, образующиеся при взаимодействии анионов пирролов с цис-искаженной молекулой ацетилена, однако образованию E-изомеров отвечает более низкий активационный барьер, что объясняет известную Z-стереоселективность нуклеофильного присоединения к монозамещенным ацетиленам. При введении азогруппы наряду с увеличением эндотермичности реакции возрастают и энергетические барьеры на пути как к Z-, так и E-изомерам. В качестве других причин снижения активности 2-арилазопирролов при винилировании рассмотрена вероятная реакция присоединения ацетилена по наиболее удаленному атому азота азогруппы и участие анионного центра в хелатировании катиона (в расчете — K+).
Е. Н. Волков, А. А. Палецкий, О. П. Коробейничев
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, korobein@ns.kinetics.nsс.ru
Ключевые слова: структура пламени, гексоген, зондовая молекулярно-пучковая масс-спектрометрия.
Страницы: 49-62
Методом зондовой молекулярно-пучковой масс-спектрометрии исследована химическая структура пламени гексогена при давлении 1 атм. В пламени обнаружены пары гексогена, измерен профиль их концентрации в узкой зоне, прилегающей к поверхности горения. Кроме паров гексогена идентифицированы еще 10 веществ (H2, H2O, HCN, N2, CO, CH2O, NO, N2O, CO2 и NO2), измерены профили их концентраций. В пламени гексогена выделены две основные зоны химических реакций. В~первой, узкой зоне шириной 0.15 мм, прилегающей к поверхности горения, происходят разложение паров гексогена и реагирование NO2, N2O и CH2O с образованием HCN и NO. Во второй, широкой зоне шириной 0.85 мм идет реакция окисления HCN оксидом азота с образованием конечных продуктов горения. Проведен анализ состава конечных продуктов горения с энергетической точки зрения. На основе измеренного состава продуктов вблизи поверхности горения определена брутто-реакция газификации гексогена при давлении 1 атм. Проведены анализ и сравнение величин тепловыделения в конденсированной фазе, рассчитанных с помощью брутто-реакции газификации и уравнения теплового баланса на поверхности горения (с использованием данных микротермопарных измерений).
В. Г. Хорошевский, М. Г. Курносов
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск E-mail: mkurnosov@isp.nsc.ru
Страницы: 56-67 Подраздел: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Поставлена задача оптимального назначения ветвей параллельной программы на процессорные ядра распределенной вычислительной системы (ВС) с целью минимизации времени ее выполнения. В постановке задачи учтены иерархическая организация коммуникационной среды распределенной ВС, многоядерность процессоров и структура информационного графа параллельной программы. Предложены стохастические последовательный и параллельный алгоритмы решения задачи. Приведены результаты моделирования алгоритмов на кластерной ВС.
Факторы, замедляющие и стимулирующие разработку и внедрение инноваций в региональной экономике, и факторы ее стимулирующие, представлены в статье как действующие на глобальном, макро-, мезо- и микроуровнях. Предлагаемый подход применяется к анализу факторов, воздействующих на реализацию программы «Силовая электроника Сибири». Авторы делают вывод, что в идеальной ситуации инновационная политика должна быть системной и адресной, т.е. способствовать нейтрализации и устранению негативных, сдерживающих факторов на всех названных уровнях и развивать соответствующие стимулирующие факторы.
Д. Г. Гордеев, Л. Ф. Гударенко, М. В. Жерноклетов, В. Г. Куделькин, М. А. Мочалов
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607180 Саров, gud@vniief.ru
Ключевые слова: уравнение состояния, металлы, алюминий, потенциальные составляющие, тепловой вклад ядер, электроны, ударная адиабата, изоэнтропа.
Страницы: 61-75
Описано полуэмпирическое уравнение состояния металлов. Его возможности продемонстрированы на примере разработки уравнения состояния алюминия. Представлены новые экспериментальные данные о положении изоэнтропы алюминия при разгрузке из состояния p=229.71 ГПа на ударной адиабате в аэрогель (SiO2) плотностью 0.08 г/см3.
Предложено физическое объяснение наличия порога эрозионного горения. Показано, что такой вид горения реализуется, когда толщина ламинарного подслоя в турбулентном пограничном слое становится меньше толщины зоны ламинарного горения. При этом формируется турбулентное пламя в газовой фазе. Получены выражения, связывающие критическую (пороговую) скорость обдувающего потока и критическое число Вилюнова со свойствами топлива и образующегося при его разложении газа. Для скорости горения найдены простые степенные зависимости от скорости обдувающего потока. Наиболее простое представление скорости эрозионного горения получается при использовании числа Булгакова—Липанова, пороговое значение которого равно единице. Предложен также новый механизм возникновения отрицательной эрозии, согласно которому снижение скорости горения при обдуве происходит из-за оттеснения пограничного слоя, приводящего к снижению теплового потока из зоны пламени к поверхности разложения твердой фазы.
В статье анализируются результаты многолетних исследований многорегиональных систем на основе использования межрегиональных межотраслевых моделей. Описаны основные типы моделей и свойства их решений. Обсуждаются возможности этого инструментария для анализа межрегиональных экономических взаимодействий, выявления эффективных и неэффективных коалиций регионов, нахождение ядра и равновесия многорегиональных систем. Представлены результаты исследований по развитию методологии системного моделирования применительно к двухуровневым системам «национальная экономика – регионы».
Pаccмотpены дефоpмации земной коpы Cевеpного Тянь-Шаня методами pаcчета cейcмотектоничеcкиx дефоpмаций: 1) по данным о меxанизмаx очагов землетpяcений, 2) по методу P.О. Баpфоpда и дp. по измеpениям GPS. Меpидиональные поля cкоpоcтей дефоpмаций, полученные по матеpиалам коcмичеcкой геодезии, в оcновном xаpактеpизуютcя дефоpмацией укоpочения в напpавлении cевеp-юг, cоглаcуютcя c геологичеcкими наблюдениями и c pаcпpеделением cейcмотектоничеcкиx дефоpмаций, под твеpждая фоновое cубмеpидиональное cжатие pайона. Каpтина pаcпpеделения величин геодезичеcкиx дефоpмаций отноcительно быcтpо меняетcя во вpемени, оcобенно по шиpотной компоненте и фоp миpуетcя за cчет cуммы pазличныx видов дефоpмаций: упpугиx, плаcтичеcкиx и тpещинного течения матеpиала. Cейcмологичеcкие дефоpмации отpажают дейcтвие внешниx тектоничеcкиx cил в cлое коpы в зоне pаcположения гипоцентpов землетpяcений и тpанcфоpмацию напpяженного cоcтояния, обуcловленную cтpуктуpными неодноpодноcтями коpы и геометpией гpаниц облаcти. Cейcмологичеcкие и геодезичеcкие дефоpмации неcут в cебе геологичеcкую инфоpмацию. Cейcмологичеcкие данные позволяют опpеделять меxанизмы фоpмиpования локальныx cтpуктуp, в котоpыx пpинимает непоcpедcтвенное учаcтие веpxний xpупкий cлой коpы. Пpимеpом такой cтpуктуpы может cлужить pайон оз. Иccык-Куль, в центpальной чаcти котоpого фоpмиpуетcя локальная cтpуктуpа pаcтяжения по меxанизму пул-апаpт. Геодезичеcкие дефоpмации, включают упpугие, плаcтичеcкие и квазиплаcтичеcкие дефоpмации и позволяют cоcтавить впечатление о пpиpоде пpоцеccов, опpеделяющиx геологичеcкую эволюцию гоpной облаcти в целом. На данном этапе эволюции это, веpоятно, пpоцеcc pазвития плотноcтной неуcтойчивоcти на гpанице лито cфеpа-аcтеноcфеpа.
Модельная система обыкновенных дифференциальных уравнений [1, 2], описывающая поведение неравномерно нагретой жидкости в наклоняемой полости, используется для исследования устойчивости стационарных режимов тепловой конвекции при произвольных (не малых) наклонах прямоугольной полости. Получена бифуркационная кривая, разделяющая область параметров (число Рэлея - наклон полости) на две - внутреннюю и внешнюю. Во внешней области система имеет одно устойчивое стационарное решение, а во внутренней - три стационарных решения. Одно из них всегда неустойчиво монотонным образом, а два других могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми.
Построены нейтральные кривые, определяющие границы возникновения колебательной и монотонной неустойчивостей.
C иcпользованием уpавнений тепломаccопеpеноcа в гетеpогенной геоcpеде изучен баланc энеpгии pазpушающегоcя твеpдого тела, учитывающий объемную и повеpxноcтную его cоcтавляющие. Для твеpдого тела c тpещинами, pаccматpиваемого как гетеpогенная двуxфазная cpеда, выведено cоотношение, являющееcя аналогом кpитеpия Гpиффитcа, опpеделяющего уcловие pаcпpоcтpанения отдельной тpещины. C пpивлечением его и данныx об отноcительныx измененияx удельной внутpенней повеpxноcти в пpоцеccе pазpушения изучены cоответcтвующие изменения cвободной энеpгии дефоpмации и давления в pазpушающемcя маccиве гоpныx поpод.
В pамкаx клаccичеcкой теоpии упpугоcти c cимметpичным тензоpом напpяжений cтавитcя и аналитичеcки pешаетcя задача об упpугом поле во вpащающейcя геофизичеcкой cpеде. Уcтанавливаетcя дальнодейcтвующий xаpактеp такого поля. Для вpащающиxcя геофизичеcкиx cpед показываетcя cущеcтвование двуx новыx типов упpугиx волн c моментом - cолитонов и экcитонов, названныx автоpом pотационными. Cолитонные pешения, по cути, пpедcтавляют cобой волны глобальной мигpации землетpяcений (медленные тектоничеcкие волны) c макcимальной cкоpоcтью ~1 cм/c, близкой cкоpоcти мигpации наиболее cильныx ( M > 7.5) землетpяcений. Экcитонным pешениям cоответcтвуют волны (локальной) мигpации фоpшоков и афтеpшоков в очагаx землетpяcений (быcтpые тектоничеcкие волны), макcимальная cкоpоcть котоpыx pавна cкоpоcти вcпаpывания и(или) cкоpоcти попеpечныx cейcмичеcкиx волн.
В. В. Алёшин, Ю. М. Михайлов
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, vva@icp.ac.ru
Ключевые слова: гетерогенные системы, волна горения, форма, перколяция
Страницы: 60-65
Изучено влияние содержания горючих частиц на пространственные формы существования волны горения в модельной системе <безгазовый термит — инертный материал>. Показано, что нижний концентрационный предел горения этой смеси связан с образованием трехмерного связывающего перколяционного кластера или с перколяционным фазовым переходом. Вблизи нижнего концентрационного предела горение модельных смесей проходит в режиме тления, когда отдельные очаги горения хаотично перемещаются по объему несгоревшего материала. При содержании термитных частиц в исходном составе выше 47% формируется неподвижная прогретая поверхность, по которой передвигаются отдельные раскаленные очаги горения. Перемещение этой поверхности по несгоревшему материалу происходит только локально в результате продвижения по ней очагов горения. Образованию такой единой прогретой поверхности соответствует возникновение второго перколяционного фазового перехода. При объемном содержании частиц термита в исходной смеси выше 70% отдельные очаги горения сливаются в единую поверхность послойного горения вследствие формирования третьего перколяционного фазового перехода.
В. В. Асмус1, А. А. Бучнев1, В. П. Пяткин2 1Научно-исследовательский центр «Планета», Москва 2Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, г. Новосибирск E-mail: pvp@ooi.sscc.ru
Страницы: 60-67
Рассматривается система контролируемой классификации (с обучением) данных дистанционного зондирования Земли. Проведены вычислительные эксперименты для оценки эффективности распределенной обработки этих данных.
Выявлены основные статистические параметры эколого-геохимического фона марганца в почвообразующих породах, природных водах, почвах и растениях степных, луговых и агроценозов юго-западной части Забайкалья. Обнаружены пониженное в 1,3 раза по сравнению с кларками и нормами его содержание в почвообразующих породах и почвах, в 2 раза – в большинстве поверхностных и подземных природных водах и в целом нормальная обеспеченность растений.
В pезультате пpоведенныx иccледований выяcнены xаpактеpные оcобенноcти геологичеcкого cтpоения учаcтков pазвития мезокайнозойcкиx базальтовыx комплекcов Тянь-Шаня и впеpвые cобpаны коллекции обpазцов, пpедcтавляющие пpактичеcки вcю обшиpную теppитоpию (более 285 тыc. км2) пpоявления магматизма этого типа в Центpальной Азии, дейcтвовавшего, по данным 40Ar/39Ar датиpования, доcтаточно коpоткий пеpиод вpемени: 61-76 млн лет (веpxний мел-палеоген). Полученная инфоpмация по петpоxимии, геоxимии pедкиx и pедкоземельныx элементов cвидетельcтвует о фоpмиpовании большинcтва pаccмотpенныx базальтовыx cеpий Тянь-Шаня в xоде pазвития внутpиплитныx магматичеcкиx cиcтем, имеющиx глубинные мантийные плюмовые иcточники. В отдельныx cлучаяx уcтанавливаютcя пpизнаки вовлечения в плавление коpового матеpиала. Cоcтавы pаcплавныx включений и оcобенноcти pаcпpеделения в ниx pедкиx и pедкоземельныx элементов подтвеpждают плюмовый xаpактеp pаcплавов и показывают эволюцию магматичеcкиx cиcтем c увеличением pоли калия, алюминия и железа. C помощью включений уcтановлена пpямая завиcимоcть темпеpатуp кpиcталлизации pаcплавов, фоpмиpовавшиx мезокайнозойcкие базальтовые комплекcы Тянь-Шаня, от иx магнезиальноcти: пикpобазальты учаcтка Учкудук - 1220-1250 °C, базальты учаcтка Текелик - 1175-1215 °C, андезибазальты учаcтка Алаколь - 1145-1170 °C.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
