В. Г. Торгов1, Л. Н. Мазалов2, Г. А. Костин2, Т. В. Ус1, Т. М. Корда1, Н. А. Крючкова2, Е. В. Коротаев1, А. Д. Федоренко1, А. Б. Драпайло3 1 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН 2 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный университет 3 Институт органической химии НАН Украины knatali@ngs.ru
Ключевые слова: тиакаликс[4]арены, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгеновская эмиссионная спектроскопия, метод DFT, экстракция, палладий, азотно-кислые растворы
Страницы: 740-747
Проведено сопоставление экстрагируемости нитрокомплексов палладия с зарядовым состоянием атомов серы и кислорода в тиакаликс[4]аренах в конформациях конус и 1,3-альтернат. Результаты РФЭС и РЭС исследований свидетельствуют о наличии на мостиковых атомах серы значительной электронной плотности, обусловленной вкладом 3p-АО серы в верхние занятые МО молекул. Последовательность изменения электронной плотности на атомах серы в ряду каликсарентиоэфиры > тиакаликсарены > диалкилсульфиды ((С10Н21)2S) > (C6H5)2S не полностью совпадает с изменением их экстракционной способности, что может быть обусловлено разной природой и стехиометрией образующихся комплексов палладия.
Е. А. Шушарина1, С. П. Храненко1, П. Е. Плюснин2, Т. Ю. Кардаш3, С. А. Громилов2 1 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН 2 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный университет НОК ″Наносистемы и современные материалы″ 3 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН grom@niic.nsc.ru
Ключевые слова: вольфрам, молибден, кобальт, комплексная соль, кристаллохимия, рентгеноструктурный анализ, термические свойства
Страницы: 946-951
Методом рентгеноструктурного анализа определены кристаллические структуры комплексных солей [Со(NH3)5Cl]MoO4 и [Со(NH3)5Cl]WO4, установлено, что в интервале температур T = -123-20 °C в направлении оси с ромбической элементарной ячейки (пр. гр. Pnma) наблюдается отрицательное тепловое расширение на уровне 0,26 % для обеих солей. Проведены исследования термических свойств солей. Изучен фазовый состав продуктов, полученных при нагревании солей в различных газовых атмосферах.
А. В. Герасименко, Р. Л. Давидович, В. Б. Логвинова
Институт химии ДВО РАН gerasimenko@ich.dvo.ru
Ключевые слова: кристаллическая структура, фтороцирконат, сетчатый слой, метиламмоний, глициний, ?-аланиний
Страницы: 540-546
Впервые синтезированы и структурно охарактеризованы новые гибридные органически-неорганические слоистые пентафтороцирконаты метиламмония, глициния и β-аланиния состава (CH3NH3)ZrF5·0,5H2O, (H3NCH2COOH)ZrF5·2H2O и (H3N(CH2)2COOH)ZrF5. В исследованных соединениях КЧ атома Zr равно 8, а его координационный полиэдр представляет собой додекаэдр, делящий 6 своих вершин с тремя соседними Zr-полиэдрами. Zr-додекаэдры объединены друг с другом в сетчатые, плоские анионные слои состава Катионы и молекулы Н2О объединяют водородными связями анионные слои в трехмерную постройку
Д. М. Икорников, В. Н. Санин, В. И. Юхвид
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 42432 Черноголовка, svn@ism.ac.ru
Страницы: 91-97
Исследованы закономерности горения в режиме СВС составов термитного типа в виде тонких слоев, когда не происходит образования сплошного слоя литых продуктов. Показано, что горение тонких слоев высокотемпературных составов может сопровождаться практически полным диспергированием жидкофазных продуктов горения. Высота засыпки и калорийность смеси являются эффективными параметрами для управления размером диспергированных частиц литых продуктов синтеза. Установлено, что макроструктура продуктов синтеза формируется непосредственно вблизи волны горения путем коалесценции
Ю. А. Аминов, А. В. Вершинин, Н. С. Еськов, О. В. Костицын, Г. Н. Рыкованов, В. А. Сибилев, М. А. Стриженок
ВНИИ технической физики, 456770 Снежинск
Страницы: 94-97
Рассматривается одностадийная модель макрокинетики детонации низкочувствителъного гетерогенного взрывчатого вещества. В рамках модели удалось единообразно описать широкий класс экспериментов по возбуждению детонации пластифицированного взрывчатого вещества на основе ТАТБ, включая инициирование детонации при ударе металлической пластиной и компактными металлическими осколками.
На основе математической модели детонации аэровзвеси частиц алюминия в кислороде изучена задача о взаимодействии плоской детонационной волны с примыкающей волной разрежения. Численное решение получено в рамках односкоростного двухтемпературного приближения механики гетерогенных сред для режимов Чепмена–Жуге, недосжатого и пересжатого. Показано, что режимы Чепмена–Жуге и недосжатые с внутренней особой точкой являются самоподдерживающимися. Определены три интервала значений параметра релаксации (отношения характерных времен тепловой релаксации и горения). В первом интервале результатом взаимодействия детонационной волны с волной разрежения является выход на режим Чепмена–Жуге, во втором–распад детонационной волны на ударный скачок и отстающий фронт горения с последующей потерей устойчивости, в третьем–выход на недосжатый режим детонации.
Осуществлено непрерывное детонационное сжигание топливно-воздушных смесей. В камере дискообразной формы с плоскорадиальным завихренным течением, направленным от периферии к центральному выходному отверстию, возбуждали вращающуюся детонационную волну, в которой сжигались смешанные с воздухом водород и метан, а также распылы жидких горючих: керосина и дизельного топлива. Ранее аналогичный процесс удавалось получить только при использовании в качестве окислителя кислорода.
Разработаны новая комплексная физико-математическая модель, численный алгоритм и вычислительная программа для расчета динамики процессов шлакования и термохимического разрушения углепластиковых теплозащитных материалов многосоставных стенок в дозвуковом высокотемпературном двухфазном потоке при инерционном осаждении полидисперсных жидких частиц оксидов металлов в циклах нагрева и охлаждения (последействия). Представлены результаты численного исследования теплового и химического воздействия осаждающихся инерционно жидких частиц оксида алюминия на параметры прогрева и уноса массы типичного термореактивного прессованного углепластика в одном цикле нагрева и охлаждения двусоставной стенки канала энергетической установки.
Экспериментально определены кинетика и скорость разложения гексогена в твердой фазе под действием вибрации как функции параметров вибровоздействия и начальной температуры вещества. Проведено исследование изменений макро- и микроструктуры кристаллов с использованием рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа и микроскопии. С помощью ИК-спектроскопии изучено изменение химического состава после вибрации. Сделаны выводы о существенных отличиях механизма и кинетики распада гексогена при вибрации от термораспада, что обусловлено механохимической активацией потенциальных активных центров в местах образования и размножения дислокационных дефектов, усталостным механизмом образования трещин при циклических нагрузках и появлением очагов разогрева при разрушении частиц.
Экспериментально показано, что для цилиндрических оболочек из ориентированного стеклопластика существует критический уровень деформаций, при котором конструкция выдерживает заданное число взрывов изнутри. Величина критической деформации линейно зависит от логарифма числа нагружений до разрушения. Для данного типа стеклопластика имеет место граничный уровень взрывного воздействия, при котором число нагружений, не приводящих к разрушению, может быть достаточно большим (более ∼102). Этот уровень достигается при нагрузках примерно на порядок ниже предельных при однократном взрывном воздействии.
О. Н. Жигилева
Тюменский государственный университет zhigileva@mail.ru
Ключевые слова: видовое разнообразие, генетическая изменчивость, мелкие млекопитающие, гельминты, Западная Сибирь
Страницы: 555-562
Изучены видовой состав гельминтов и показатели генетической изменчивости популяций мелких млекопитающих в 17 географических точках Западной Сибири. Существует положительная корреляция между показателями видового разнообразия сообществ грызунов и их гельминтов (r = + 0,57, P < < 0,001) и отрицательная корреляция показателей видового разнообразия гельминтов и генетического разнообразия популяций их хозяев.
Проведено комплексное седиментологическое изучение васюганского горизонта на территории Александровского свода. Реконструированы обстановки его формирования с построением серии палеогеографических схем. Установлено, что в разные этапы здесь сосуществовали мелководно-морские, прибрежно-морские, переходные и континентальные обстановки седиментации. На большей части свода распространены разрезы переходного наунакско-васюганского и васюганско-наунакского типов, в крайней западной части - разрезы васюганского, в крайней восточной - наунакского типов. Установлено, что песчаные пласты горизонта Ю1 являются коллекторами низкого качества, улучшенные коллекторы распространены на западном склоне и северной переклинали Александровского свода.
Исследуется стационарное двумерное течение электропроводящей несжимаемой жидкости на вертикальной пористой растягивающейся пластине, пронизываемое однородным поперечным магнитным полем. В предположении, что вязкость жидкости является линейной функцией температуры, дифференциальные уравнения в частных производных специальным видом преобразований группы Ли, а именно группой масштабных преобразований, преобразуются в систему обыкновенных дифференциальных уравнений, решаемых численно методом пристрелки с использованием метода Рунге—Кутты— Джилля. Установлено, что число Льюиса, параметр броуновского движения и параметр термофореза оказывают значительное влияние на поле течения и профили температуры.
На основе модели теплового взрыва и методов элементарной теории катастроф изучены свойства многообразия катастроф (воспламенения) и выявлено качественное поведение решения соответствующей задачи Коши в зависимости от значений бифуркационного параметра. Установлено соответствие между критическими условиями Семенова в теории теплового взрыва и многообразием катастроф. Исследованы условия разрешимости трансцендентных уравнений для определения кинетических констант (Е,К) показана неединственность определения энергии активации при заданном предэкспоненте, выделено единственное решение, когда оба параметра неизвестны. Получено удовлетворительное описание многообразия воспламенения для больших и малых радиусов частиц в рамках единого критерия воспламенения. Показано, что с ростом числа Нуссельта и температуры окружающей среды времена задержки воспламенения, рассчитанные по моделям приведенной пленки и теплового взрыва, сближаются
С позиций стационарной теории Н. Н. Семенова по двухтемпературной модели проанализирован тепловой взрыв пористого слоя при диффузии в него газообразного окислителя с учетом распределения окислителя внутри слоя. Определены предел теплового взрыва, максимальный предвзрывной разогрев и распределение концентрации газообразного реагента в слое. Путем численного интегрирования исследовано поведение температур каркаса и газа в различных режимах процесса. Проанализирована зависимость времени взрыва от диффузии и выгорания газообразного реагента
Сформулирована и численно решена задача о детонации свободного цилиндрического заряда вакуум-взвеси частиц унитарного топлива. Получен выход на стационарный детонационный режим. Обсуждаются особенности структуры двумерной зоны реакции и механизм распространения детонационной волны в свободном заряде вакуум-взвеси.
Приведены результаты измерения радиационных и газодинамических характеристик при горении порошка алюминия, возбуждаемом электрическим взрывом фольги. Измерена энергия излучения в различных спектральных интервалах, исследован процесс формирования и движения облака продуктов горения. Показана возможность создания эффективных источников импульсного излучения мегаджоульного диапазона на основе электрического взрыва в порошках.
В осесимметричной постановке решена задача о возникновении массовых лесных пожаров в результате техногенных катастроф. Приведены результаты численных расчетов, из которых следует, что механизм зажигания в данном случае такой же, как и для столкновительных катастроф. Сравнение предельных размеров зон зажигания для различных мощностей ядерных зарядов в двумерном и квазиодномерном приближениях показало хорошее согласование.
Проведено расчетно-теоретпическое описание результатов эксперимента по переходу горения во взрыв для прессованного тэна низкой пористости. Приведена методика численных расчетов. На основе результатов расчетов и их сравнения с результатами эксперимента предложена двустадийная схема развития процесса, предполагающая возможность выхода на детонацию при сохранении линейной зависимости скорости горения от давления, присущей большинству взрывчатых веществ. Сделан ряд выводов относительно каждой стадии. Получено качественное согласие результатов одномерных расчетов с результатами эксперимента.
С использованием системы оптимизационных моделей анализа и прогнозирования денежных потоков исследуется эффективность перевода части генерирующих мощностей топливно-энергетического комплекса с газа на уголь. В рамках данного исследования авторами проводился сценарный анализ, предполагающий необходимость увеличения экспортных поставок природного газа в условиях дефицита времени для оперативного удовлетворения возросшего спроса сверх объемов по заключенным долгосрочным контрактам с учетом сохранения объемов внутренней генерации электрической и тепловой энергии. Сделаны оценки эффективности процесса с точки зрения консолидированного бюджета РФ, газодобычи и энергетики.
Рассмотрены результаты измерений чувствительности ВВ к удару и трению по 12 основным отечественным и зарубежным методам. Получены вполне определенные корреляции между частостью взрывов в приборах N 1
С помощью разработанной во ВНИИТФ методики лабораторного моделирования исследованы групповые взрывы с целью создания длинных траншей (каналов). Получены зависимости минимальных сечений канала и других его размеров от основных параметров взрыва. Найдены условия создания каналов с минимальной волнистостью профиля по длине траншеи, выведен критерий экономичности и дан способ выбора параметров взрыва для сооружения канала заданного сечения при минимальном расходе взрывчатки. Результаты в модельных опытах сравниваются с размерами траншей при ядерных взрывах «Багги» (США) и T-II (Россия).
На основе известных экспериментальных данных проанализированы физические механизмы ослабления детонационных волн в каналах с акустически поглощающими и, в том числе, пористыми стенками. В рамках упрощенной математической модели распространения двумерной газовой детонации численно исследован эффект ослабления (и срыва) многофронтовой детонационной волны за счет неупругих свойств стенок канала. Определена роль различных физических механизмов в экспериментально наблюдаемом сужении области околокритических режимов детонации. Сформулирован критерий эффективности воздействия акустических свойств стенок на детонационную волну.
Экспериментально изучены детонационные волны в различных монодисперсных средах, содержащих пузырьки газа заданного диаметра. Исследовано влияние размера пузырьков на критические условия инициирования, структуру и свойства волн детонации в пузырьковых средах. Обнаружены нижний и верхний пределы существования детонационных волн по диаметру пузырьков. Определена область существования волн детонации. Выяснены особенности поведения пузырьков газа различного диаметра в волне детонации.
Г. 3. Гершуни, Е. М. Жуховицкий, А. К. Колесников*, Б. И. Мызникова**
"Пермский государственный университет им. А. М. Горького, 614600 Пермь *Пермский государственный педагогический университет, 614600 Пермь **Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614061 Пермь"
Страницы: 89-98
Рассмотрена конечно-амплитудная конвекция в плоском горизонтальном слое экзотермической жидкости при наличии статического поля тяжести и продольной высокочастотной вибрации. Изучены нелинейные режимы, возникающие после потери устойчивости. Применен численный метод конечных разностей. Определены формы течений, нелинейные характеристики гидродинамики и теплообмена. Построены карты режимов для суперпозиции термовибрационного и термогравитационного механизмов возбуждения. Показано, что интенсификация теплообмена за счет развитой конвекции приводит к понижению температуры жидкости и повышению порога теплового взрыва.
Ф. В. Макаров1, В. В. Гузеев1, В. П. Пищулин1, А. Я. Сваровский1, Т. И. Гузеева2 1 Северский технологический институт Национального исследовательского ядерного университета МИФИ 2 Томский политехнический университет mfedorv@rambler.ru
Ключевые слова: молибден, диоксид урана, разрушение, карбиды молибдена, нитриды молибдена, микроструктура молибдена, ионная имплантация, эксплуатационная надежность
Страницы: 541-546
Приведены результаты исследования причин разрушения молибденовых контейнеров, используемых при спекании таблеток из энергетического диоксида урана. Исследовано влияние имплантации ионами ниобия на изменение микроструктуры и механических свойств молибдена. Показано, что ниобий предотвращает образование на границах зерен молибдена карбидных, нитридных и оксидных фаз, сокращает скорость роста зерна металла в процессе рекристаллизации и стабилизирует механические свойства, увеличивая тем самым эксплуатационную надежность на 30-60 %.
Ю. В. Кратова, А. В. Федоров, Т. А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича, 630090 Новосибирск yulia@itam.nsc.ru
Страницы: 85-94
Формирование ячеистой детонации в полидисперсных взвесях мелких частиц алюминия в кислороде исследуется методами численного моделирования. Анализируется влияние распределения частиц по размерам на характер и масштаб ячеистых структур. Переход плоской детонации в ячеистую моделируется двумя способами: путем развития малых возмущений на фронте и при прохождении детонационного фронта через разрыв сечения канала. Характер ячеистых структур не зависит от способа формирования и имеет признаки вырождения в полидисперсных смесях. С увеличением разброса в размерах частиц ячеистая детонация приближается к плоской. В смесях со значительной дисперсией размеров частиц происходит устойчивое распространение плоской волны детонации. Критическая доля доминирующей фракции для реализации полного вырождения в трех- и пятифракционных взвесях одинакова.
Методом физического моделирования исследованы условия тепломассообмена в ростовом контейнере в условиях горизонтальной направленной кристаллизации тугоплавких оксидных соединений. Установлено, что увеличение толщины слоя жидкости не оказывает существенного влияния на характер и интенсивность массообмена в приповерхностной и придонной областях, однако способствует увеличению ширины центральной зоны, в которой конвективный массообмен существенно ограничен.
В. П. Синдицкий, В. Ю. Егоршев, В. В. Серушкин, С. А. Филатов
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125047 Москва, vps@rctu.ru
Страницы: 89-109
Рассмотрена модель горения с ведущей реакцией в конденсированной фазе (к-фазная модель горения). На основе анализа результатов многочисленных термопарных исследований горения энергетических материалов показано, что в волне горения вещество в конденсированной фазе прогревается до максимально возможной температуры — температуры кипения при данном давлении. Установлено, что горение таких представителей класса ониевых солей, как перхлорат аммония, нитрат аммония, динитрамид аммония и нитроформат гидразина, в широком интервале давлений и начальных температур подчиняется к-фазной модели. Приведены кинетические параметры ведущей реакции горения этих солей.
Исследованию распространения конвективного горения в каналах, трещинах и порах в твердых топливах посвящено большое количество работ [1—6]. При этом в большинстве из них используются модели, учитывающие различие давлений в газе и напряжений в конденсированной фазе. Горение аэровзвесей унитарных топлив также достаточно подробно исследовано (см. [7] и указанную там литературу), причем давление в частицах предполагается равным давлению в газе. В работе [6] учитывается возможность объединения двух указанных моделей.
Исследованию горючести тканей посвящено большое число работ, что связано с важным практическим значением этого вопроса. Основное внимание при этом уделялось природе ткани [1, 2] и подбору ангипиренов (ингибиторов горения) [1]. Рассматривалось также влияние поверхностной плотности ткани (т. е. массы единицы площади ткани) [3], ее влажности [4], наличия внешнего радиационного потока тепла [5], скорости потока газа, обдувающего образец [6], В [7] исследована скорость распространения пламени по различным направлениям относительно основы ткани.
Неизотермическими термогравиметрическим и термографическим методами исследовано термическое разложение дигидразината перхлората лития и моногидразината перхлората натрия. Установлено, что при разложении гидразинатов вместе с отщеплением гидразина происходит частичное окисление его в расплаве гидразината при температурах ниже температур разложения перхлоратов. Определены кинетические параметры отдельных стадий термораспада.
В ряде экспериментов с высокоскоростными порошкообразными потоками при их соударении с прочными преградами наблюдалось сверхглубокое проникновение отдельных микрочастиц в эти препятствия. Прежние представления о кратерообразовании такое проникание объяснить не в состоянии. Предлагается и обсуждается гипотеза о захвате микрочастицы фронтом УВ, имеющем в реальных материалах конечную ширину. Из условия равновесия всех действующих на частицу сил получено условие такого увлечения. Проведен ряд численных экспериментов, показывающих правомочность этой гипотезы.
Рассматривается теоретическая модель горения частиц углерода. Показано, что газофазная реакция взаимодействия СО и 02 вокруг частицы протекает в диффузионном режиме. Гетерогенная реакция взаимодействия диоксида углерода с углеродом на поверхности частицы протекает в кинетическом режиме. Гетерогенные реакции взаимодействия углерода с кислородом на поверхности частицы углерода в рассмотренных условиях горения отсутствуют. Учет кинетики гетерогенной реакции при горении приводит к возрастанию температуры и понижению скорости горения при уменьшении размера частиц углерода.
На основе рассмотрения четырех ведущих процессов химической кинетики в стационарно реагирующей горючей смеси CS2 + 02 при учете ее стехиометрического состава получено выражение, дающее близкие к экспериментальным зависимости скорости распространения ламинарного пламени от температуры и давления смеси.
Предложена новая методика высокоскоростной яркостной пирометрии для исследований процессов СВ-синтеза, допускающая временное разрешение порядка 1 мкс. Апробация методики показала, что высокое временое разрешение позволяет выявить ранее не описанные детали тонкой структуры волн горения.
Работа посвящена новому способу получения порошка оксидов [1], включающему нагрев и окисление порошкообразного металла при температуре Т выше его температуры кипения Ткип в окислительной газовой среде, конденсацию паров с образованием частиц, последующий разгон оксидных частиц до сверхзвуковой скорости в газовом потоке и улавливание их струями хладоагента.
На основе сопоставления тепловых профилей волн горения, полученных с помощью высокоскоростного яркостного пирометра, с диаграммами состояния предложена новая модель взаимодействия компонентов в бинарной системе Ni–Аl, наиболее полно учитывающая особенности тонкой тепловой структуры экспериментально фиксируемого профиля волны горения, а также характер диаграммы состояния компонентов. Экспериментально доказана применимость предложенной модели для прогнозирования фазового состава продуктов в исследуемой системе.
Выведены аналитические выражения для критических диаметров, ограничивающих область высокотемпературных режимов тепло- и массообмена частицы при параллельных реакциях на ее поверхности. Установлено, что излучение в области больших размеров приводит к увеличению критического диаметра (воспламенение) с ростом начальной температуры частицы. Получены формулы, связывающие температуру горения с диаметром частицы. Детально исследовано влияние режимных условий на критические диаметры частицы, при которых происходит ее самопроизвольное (вынужденное) потухание и воспламенение. Получен критерий, определяющий предельные значения температуры газа и содержания окислителя в нем, ниже которых невозможно горение частицы. Изучены условия вырождения критических параметров гетерогенного воспламенения и потухания частицы.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
