Е.Н. Журавлева, Е.А. Карабут
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия zhuravleva_e@mail.ru
Ключевые слова: идеальная несжимаемая жидкость, задачи о движении полости со свободной границей, полуаналитические методы, аппроксиманты Паде, виртуальные особые точки
Страницы: 117-125
Рассматривается плоская задача, описывающая движение двумерной полости, расположенной в тяжелой идеальной несжимаемой жидкости. С использованием полуаналитических методов построены профили свободной границы и изучено движение виртуальных особых точек решения
Статья посвящена исследованию возможности дистанционного обнаружения капельно-жидких поверхностных следов органофосфатов с помощью метода лазерной фрагментации/лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛФ/ЛИФ). Показано, что процесс образования характеристических PO-фрагментов (молекул оксида фосфора) следов органофосфатов на бумажной поверхности имеет инерционный характер. Установлено, что задержка зондирующего лазерного импульса (247,78 нм) относительно фрагментирующего (266 нм) на 2 мкс приводит к образованию максимальной концентрации PO-фрагментов и увеличению интенсивности их флуоресценции примерно в 7 раз по сравнению с одноимпульсным способом возбуждения и примерно в 2,3 раза по сравнению с одновременным двухимпульсным воздействием. Экспериментальные данные демонстрируют, во-первых, возможность дистанционного обнаружения поверхностных следов органофосфатов в капельно-жидком состоянии методом двухимпульсной ЛФ/ЛИФ; во-вторых - необходимость организации оптимальных условий лазерного воздействия для повышения эффективности процесса ЛФ/ЛИФ. Полученные результаты способствуют дальнейшим исследованиям эффективности обнаружения следов органофосфатов на других типах поверхностей-носителей.
Е.В. Грива, А.А. Сидоров
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Российская Федерация egor.v.griva@tusur.ru
Ключевые слова: гиперлокальный маркетинг, Wi-Fi-радар, ритейл, гиперлокальный таргетинг, анализ данных, Wi-Fi-маркетинг, персональные данные
Страницы: 179-194
Гиперлокальный маркетинг - это инновационный подход, который помогает компаниям оптимизировать продажи в офлайн-магазинах, особенно когда традиционные стратегии достигают своего предела. Он позволяет адаптировать предложения к конкретному местоположению и потребностям клиентов, что значительно повышает эффективность привлечения покупателей. В статье рассматривается, как положения законодательства некоторых стран и макрорегионов могут стимулировать или замедлять развитие гиперлокального маркетинга посредством регулирования сбора и использования персональных данных.
Изучен процесс окисления кумола и его смеси с бензолом кислородом в низкотемпературной плазме барьерного разряда в условиях эффективного вывода продуктов реакции из реактора, что позволяет избежать глубокого окисления исходных реагентов и образования полимерных отложений на стенках реактора. Эксперименты проведены на установке с плазмохимическим реактором с барьерным разрядом в проточном режиме. Суммарная селективность образования основных продуктов окисления кумола кислородом в барьерном разряде - ацетофенона и диметилфенилкарбинола - достигает 78 мас. %. При окислении кумола образование фенола и его производных не происходит. Конверсия кумола не превышает 1.2 мас. %. При окислении смеси кумола и бензола образуются как продукты окисления кумола (ацетофенон и диметилфенилкарбинол), так и бензола (фенол и бифенолы). Показано, что окисление ароматических углеводородов в смеси происходит независимо друг от друга. На основании результатов исследований и литературных данных обсуждается вероятный механизм окисления кумола в барьерном разряде, проведена попытка моделирования процесса его окисления. Продемонстрирована возможность управления процессом окисления ароматических углеводородов в низкотемпературной плазме барьерного разряда путем контроля температуры реактора.
С.Д. Гилёв
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gilev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: дефекты кристаллической структуры, электросопротивление металлов, медь, деформация, высокие давления
Страницы: 137-149
С целью определения основных параметров, определяющих концентрацию ударно-индуцированных дефектов в металле, анализируются эксперименты по измерению электросопротивления медной фольги при ударном сжатии. По избыточному электросопротивлению металла оценена концентрация точечных дефектов кристаллической структуры в медных образцах, помещенных в различные обоймы (оргстекло, гетинакс, фторопласт). Обнаружено влияние материала обоймы на количество дефектов, возникающих при ударном сжатии металла. Обойме с бóльшим ударным импедансом соответствует меньшее значение концентрации дефектов в образце (при одинаковом давлении ударной волны в обойме). Для объяснения полученных экспериментальных результатов формулируется физическая модель генерации дефектов кристаллической структуры при ударно-волновом сжатии. Согласно модели дефекты образуются при сжатии вещества во фронте ударной волны, а при разгрузке остаются «замороженными». При вторичном сжатии вещества возникает новая порция дефектов, что приводит к их накоплению. Предположено, что определяющим параметром количества возникающих дефектов в процессе динамического нагружения является алгебраическая сумма деформаций металла на каждой стадии ударного сжатия. Данные, представленные в переменных концентрация дефектов --- деформация дают зависимость, которая нивелирует разницу в материале обоймы. Проведенный анализ позволяет утверждать, что сумму деформаций можно рассматривать как параметр, определяющий величину концентрации дефектов, генерируемых при ударном сжатии меди.
Оценка качества изображения имеет решающее значение при создании оптических систем с увеличенной глубиной резкости, содержащих аксиконы, которые обладают двумя каустиками, сохраняют свойство линейности, но являются пространственно-вариантными, что создаёт сложности для их анализа. Мы предлагаем рассматривать изображения, формируемые каждой из каустик, в рамках теории линейных систем. Выполнен теоретический анализ построения изображений, и найдены функции рассеяния точки для трёх оптических систем, в которых формируются тороидальные световые волны с помощью аксикона, а также проведены многократные эксперименты по определению разрешающей способности таких систем. В результате показано, что аксикон строит изображение единственного предмета в виде непрерывного набора промежуточных изображений вдоль фокального отрезка. Световые пучки, падающие от предмета на центральную часть аксикона, будут создавать промежуточное изображение в непосредственной близости от аксикона, а пучки, падающие на периферию аксикона, - на периферии фокального отрезка. При этом все эти слабоконтрастные изображения маскируют друг друга. Тандем линзы и аксикона одновременно строит изображения предмета как в ближней зоне дифракции в виде набора промежуточных изображений, так и в дальней - в геометрически преобразованном виде. Причём в ближней зоне дифракции глубина пространства, изображаемого тандемом, может превышать глубину пространства, изображаемого одиночным объективом. Экспериментальные данные подтверждают теоретические выводы.
В.О. ТРОИЦКИЙ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия qel@iao.ru
Ключевые слова: генерация второй гармоники, системы нелинейных уравнений, приближение заданного поля, оптимизация нелинейного процесса, форма амплитудного профиля
Страницы: 320-328
Актуальность теоретических исследований, нацеленных на поиск возможностей увеличения эффективности генерации второй гармоники (ГВГ) лазеров видимого диапазона спектра, связана с широким использованием УФ-излучения для решения различных научно-производственных задач. Представлены результаты сравнения трех наиболее используемых на практике способов реализации указанных процессов: ГВГ(Л) - лазерное излучение (ЛИ) заводится в кристалл непосредственно (без использования дополнительной оптики), ГВГ(Ф) - ЛИ фокусируется в кристалл сферической линзой и ГВГ(Т) - перед попаданием в кристалл ЛИ сжимается линзовым (или зеркальным) телескопом. Показано, что во всех трех случаях максимальная эффективность ГВГ достигается при оптимальных поперечных размерах ЛИ в кристалле, которые зависят от формы амплитудного профиля ЛИ в поперечном сечении. Когда ГВГ осуществляется в близких к оптимальным условиях, наиболее эффективным оказывается ГВГ(Ф). В ситуациях, когда поперечные размеры ЛИ в кристалле должны быть заметно больше оптимальных размеров, процесс ГВГ(Ф), наоборот, наименее эффективен. Показано, что выигрыш в эффективности ГВГ, который обеспечивает замена длиннофокусной линзы подходящим телескопом, по мере роста поперечных размеров ЛИ в кристалле и для супергауссовых пучков может превышать 100%. В первой части настоящей работы все результаты получены с использованием приближения заданного поля. Уточненные результаты (при строгом решении системы нелинейных волновых уравнений) будут представлены во второй части. Результаты исследования могут быть полезны при разработке эффективных преобразователей частоты излучения лазеров на парах металлов.
Цифровая трансформация является ключевым фактором повышения производительности российских предприятий. Национальный проект «Производительность труда» направлен на стимулирование роста производительности на уровне предприятий, в том числе за счет внедрения цифровых технологий. В рамках данного проекта функционирует цифровая платформа эффективность.рф, созданная АНО «Цифровые технологии производительности» (ЦТП). Платформа предоставляет предприятиям инструменты для цифровизации бизнес-процессов, помогая оптимизировать производственные цепочки, снизить затраты и повысить эффективность управления. Цель исследования - оценить результативность работы предлагаемого государством механизма цифровизации, а также уровень его востребованности у предприятий. Предметом исследования являются взаимоотношения предприятий в рамках использования ими цифровой экосистемы эффективность.рф. В исследовании сформулирована гипотеза о необходимости системного и целостного подхода к мерам государственного регулирования и поддержки предприятий в области цифровизации. В работе использованы методы структурного и динамического анализа данных Единой межведомственной информационно-статистической системы (ЕМИСС), цифровых платформ производительность.рф, эффективность.рф и аналитической системы СПАРК-Интерфакс. Для получения обратной связи от предприятий - участников нацпроекта относительно эффективности цифровой платформы проведены полуструктурированные интервью. Проанализированы в динамике показатели результативности цифровой экосистемы эффективность.рф за период 2021-2024 гг. Результаты анкетирования предприятий показывают низкую осведомленность о платформе эфективность.рф и слабый интерес к ней. Выявлены причины затруднения цифровизации предприятий в рамках данного механизма взаимодействия. Несмотря на наличие отечественных ИТ-решений, многие предприятия не готовы к их использованию или не заинтересованы в этом. Результаты проведенного исследования могут способствовать поиску путей повышения эффективности взаимодействия предприятий с данной платформой для успешного внедрения цифровых технологий в рамках нацпроекта.
Исследовано влияние содержания поваренной соли в поровом пространстве замораживаемых грунтов на процессы миграции влаги. Проанализированы три типа грунта (глина, мел, глинистый песок), характерные для интервалов замораживания при строительстве стволов калийных рудников. Установлено, что увеличение концентрации соли снижает интенсивность морозного пучения, за исключением области малых концентраций (до 0.0035 кг соли на 1 кг сухого минерала). Общая масса транспортируемой к фронту промерзания соли увеличивается с ростом ее начальной концентрации по нелинейному закону. Проведена теоретическая интерпретация полученных результатов на основе анализа уравнения Дарси, описывающего скорость миграции влаги, и уравнения конвективно-диффузионного переноса растворенной соли. Показано, что ключевой параметр, определяющий немонотонный характер миграции влаги к фронту промерзания, - относительная гидравлическая проницаемость грунта, сложным образом зависящая от концентрации растворенной соли.
В.А. Архипов, С.Ю. Богданов, А.С. Усанина, Р.А. Чуркин
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия leva@niipmm.tsu.ru
Ключевые слова: кластер монодисперсных капель, концентрация капель, скорость всплытия кластера, экспериментальное исследование
Страницы: 122-128
Представлены результаты экспериментального исследования процесса всплытия кластера монодисперсных капель изопарафинового масла в дистиллированной воде в диапазоне чисел Рейнольдса Re = 200÷800. Показано, что начальная объемная концентрация капель в кластере является одним из основных параметров, определяющих его динамику. Исследовано движение кластера двух типов, характеризуемое наличием или отсутствием столкновений содержащихся в нем капель. Получены экспериментальные зависимости скорости всплытия кластера капель от числа Рейнольдса при различных значениях начальной объемной концентрации капель. Определено предельное значение начальной объемной концентрации капель, соответствующее началу движения кластера со скоростью, превышающей скорость движения одиночной капли
В.И. Воронин, А.П. Гриценюк, А.П. Сизых, В.А. Осколков
Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, Иркутск, Россия bioin@sifibr.irk.ru
Ключевые слова: Северо-Западное и Юго-Западное Забайкалье, леса, гари, восстановление, вторичные леса
Страницы: 115-123
Приведены данные многолетних исследований направленности формирования лесов на гарях разной территориальной (и топологической) приуроченности в некоторых районах Байкальского региона. Показаны современные тенденции начальных стадий формирования лесных сообществ, их структура на гарях разных лет и интенсивности. Отмечено, что на месте сгоревшей коренной хвойной тайги идет развитие вторичных лесов, состоящих из мелколиственных пород деревьев, представленных редким их подростом и всходами в виде куртин. Часто древесные породы представлены единичными экземплярами на местах полной деструкции эдафических условий - подстилки и верхнего почвенного горизонта на горных склонах разной орографии. Установлено, что на гарях катастрофического характера (в центральной части и северных районах Западного Забайкалья) с полностью уничтоженным древостоем и подлеском, включая и верхний почвенный горизонт, в течение нескольких лет не отмечены какие-либо виды растений. Здесь одновременно происходит дальнейшая деградация эдафических условий местообитаний. Для таких условий развитие подроста хвойных (лесообразующих) пород крайне ограниченно, и потребуются многие десятилетия для формирования лесных сообществ. На гарях светлохвойных лесов в юго-западных частях Забайкалья, при частичном сохранении отдельных деревьев лесообразующих пород, отмечена начальная стадия формирования полога из мелколиственных пород деревьев, иногда с участием хвойных, что свидетельствует об удовлетворительных условиях формирования коренной тайги в достаточно короткий отрезок времени. Проведение работ по искусственному и комбинированному лесовосстановлению во всех рассмотренных районах Западного Забайкалья будет способствовать более быстрому восстановлению лесов при исключении возникновения новых пожаров.
Использование системы многоточечной диагностики высокочастотных пульсаций давления и последующее сопоставление полученных данных с результатами высокоскоростной визуализации в режиме облачного кавитационного обтекания гладкого крылового профиля в щелевом канале показало, что ударно-волновой механизм оказывает значительное влияние на развитие прикрепленной полости. Возвратное течение является основным механизмом отрыва и схода каверн.
Б.В. Пеньков1, Л.И. Агафонова2, О.Ю. Смоленчук3, Е.В. Виноградова4 1Московский университет "Синергия", Москва, Россия penkovlinguistics@gmail.com 2Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия liagafonova@herzen.spb.ru 3Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия smolenchuk@gmail.com 4Пятигорский государственный университет, Пятигорск, Россия vinog_le@list.ru
Ключевые слова: дистанционное обучение, искусственный интеллект, инструменты ИИ, обучение английскому языку, онлайн-обучение, смешанное обучение, цифровое обучение
Страницы: 159-174
Введение. Исследуется потенциал искусственного интеллекта (ИИ) в преподавании и изучении английского языка. Акцентируются возможности интеграции технологий искусственного интеллекта (ТИИ) в педагогическую практику и выявляются аспекты их применения в образовательном процессе. Цель исследования состоит в эмпирическом описании восприятия преподавателями и обучающимися внедрения ИИ-инструментов в процесс обучения иностранным языкам и определении возможностей позитивной динамики в данной области. Методология. Использовались качественные и количественные методы исследования, включая описательный анализ и эмпирический подход; в качестве инструмента сбора данных применялся онлайн-опрос для изучения мнений студентов и преподавателей высших учебных заведений относительно применения конкретных ТИИ в обучении английскому языку. Результаты опроса визуализированы в виде диаграммы с целью проведения сравнительного анализа данных и интерпретации процентных показателей. Методологическая база исследования сочетает теоретические основы педагогики, методики преподавания и дидактики, обеспечивая комплексный подход к анализу интеграции ИИ в образовательный процесс. Обсуждение. Анализ данных опроса выявил разнообразие мнений респондентов относительно использования и роли ИИ в преподавании английского языка. Диаграмма позволила выделить следующие тенденции: большинство участников исследования приветствуют использование ТИИ в языковом образовании, однако отмечают недостаточную осведомленность о масштабах и возможностях их применения. Студенты и преподаватели демонстрируют элементы цифровой грамотности. Эмпирический анализ показал, что респонденты ожидают от использования ИИ-технологий повышения эффективности учебного процесса, развития иноязычных коммуникативных навыков и умений. Интеграция ИИ в преподавание английского языка воспринимается как многообещающее направление, способное трансформировать образовательную практику. Заключение. Результаты опроса демонстрируют высокую готовность участников образовательного процесса к использованию ИИ-технологий для совершенствования профессиональных компетенций в английском языке.
О.М. РОЗЕНТАЛЬ1, Г.Б. КРОХИН1,2 1Институт водных проблем РАН, Москва, Россия omro3@yandex.ru 2МИРЭА-Российский технологический университет, Москва, Россия kgb.9@yandex.ru
Ключевые слова: хемометрика, гидрохимические ряды данных, показатели качества воды, карты Шухарта, коинтеграция
Страницы: 373-382
Эффективность охраны и рационального использования водных ресурсов понижается из-за трудностей оценки их качества в условиях непрерывно меняющихся контролируемых показателей и уникальности такой изменчивости. Рассмотрена возможность решения возникающих проблем путем применения многомерных статистических методов контроля, распространенных при решении задач хемометрики. На примере анализа вод Исаковского водохранилища (Луганская Народная Республика) было обнаружено влияние годовых пиков некоторых загрязняющих веществ на повышенную волатильность исследованных временных рядов. А двойные контрольные карты Шухарта и тесты на коинтеграцию позволили выявить периоды состояния статистической стабильности процесса и сделать предположение об активном вовлечении загрязняющих воду веществ в физико-химико-биологические процессы. В частности, обнаружено существование стационарных линейных комбинаций ряда нестационарных (интегрированных) временных рядов контролируемых показателей. Полученные на примере исследования конкретного водоема результаты показывают, что методы хемометрики открывают возможности получения информации для более глубокого понимания уникальных процессов, происходящих в водных объектах. Это позволит решить одну из главных задач водно-экологического управления - достижение баланса между потребностями водопользователей и возможностью воспроизводства водных ресурсов путем принятия оптимальных водохозяйственных решений в зависимости от текущей ситуации.
Углекислый газ (CO2) является одним из основных парниковых газов, изучение влияния которого на атмосферу в глобальном и региональном масштабах носит актуальный характер. Развитие технических средств дистанционного газоанализа атмосферы связано с разработкой новых и модернизацией существующих лидарных технологий зондирования. В настоящей работе представлены результаты разработки импульсной лидарной системы дифференциального поглощения для зондирования СO2 в ближней ИК-области спектра (~ 2 мкм) на горизонтальных трассах в атмосфере. Описаны комплектация и техническое исполнение составных частей лидара, характеристики лидарной системы. Приведены данные лидарных измерений временного хода концентрации СO2 в г. Томске в зимний период на выбранной трассе зондирования с использованием топографической мишени (лесополоса). Восстановлены концентрации СO2 в диапазоне 435,2-445,1 ppm, соответствующие фоновому состоянию атмосферы. Для подтверждения корректности лидарных данных проведены синхронные измерения концентрации СO2 с использованием мобильного газоанализатора; погрешность лидарных измерений составляет 1,3%. Результаты работы могут быть полезны при проектировании, изготовлении и модернизации импульсных лидарных систем ИК-диапазона для дистанционного зондирования СO2, а также других атмосферных газов.
С.Б. Кузнецов
Новосибирский государственный университет экономики и управления "НИНХ", Новосибирск, Российская Федерация sbk1314@mail.ru
Ключевые слова: факторы производства, инвестиции, краевая задача для уравнения теплопроводности, существование и единственность решения, схема Франкела - Дюфорта
Страницы: 162-178
В данном исследовании рассматривается решение задачи нахождения прироста факторов производства при известных темпах освоения инвестиций, заданных начальных и краевых условиях развития экономики. Задачу удается свести к совокупности двух одномерных уравнений теплопроводности. Процесс исследования начинается с анализа однородной задачи параболического типа, для которой известно аналитическое решение. В процессе изучения находим собственные функции и собственные числа задачи Штурма - Лиувилля, которые необходимы для расчета прироста факторов производства и описания динамики экономической системы. Для решения рассматриваемой проблемы с учетом влияния темпов освоения инвестиций формулируем новую задачу, используя значения прироста факторов производства, заданным в двух крайних промежутках времени. В случае непрерывности функции скорости освоения инвестиций удается свести полученную задачу к известной одномерной пространственной задаче теплопроводности, для которой доказана теорема существования и единственности. Применяем метод разложения решения на однородную и неоднородную части. Далее записываем общее решение в виде суммы решения однородной задачи и дополнительного компонента, который учитывает скорость освоения инвестиций. Для нахождения дополнительного компонента используем метод вариации параметров и подходы, связанные с функциями, удовлетворяющими соответствующим краевым условиям. В финале теоретической части работы получаем общее решение, которое складывается из суммы решений однородной задачи и дополнительных функций, возникающих при учете влияния скорости освоения инвестиций. Этот подход позволяет получить полное представление о поведении факторов производства при изменении условий инвестирования и обеспечивает основу для дальнейших исследований в области моделирования экономических процессов. Проведено численное моделирование прироста основных фондов США в период 2011-2022 гг., что позволило детально изучить динамику изменения трудовых ресурсов в зависимости от инвестиций, времени и объема основных фондов. Использовалась схема Франкела - Дюфорта, показавшая хорошие результаты, что свидетельствует о ее эффективности в прогнозировании изменений в структуре трудовых ресурсов. Предложенная модель позволила выявить ключевые тенденции и зависимости, а также определить возможные сценарии развития для принятия обоснованных управленческих решений.
Для получения со-кристаллов разработано множество твердофазных или жидкофазных методов, однако их применение для создания лекарственных форм связано с трудностями контроля состава исходных смесей и необходимостью повышения точности дозировки. В настоящей работе представлен конденсационный метод генерации аэрозольных частиц со-кристаллов противотуберкулезного препарата изониазида с янтарной кислотой, позволяющий получить лекарственную форму для ингаляционного введения с высокой точностью контроля дозы. Ингаляционная доставка изониазида в форме со-кристалла может служить способом преодоления лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза за счет создания высокой локальной концентрации препарата непосредственно в пораженном органе. Исследована бинарная нуклеация паров изониазида и янтарной кислоты в горизонтальном проточном термоконденсационном генераторе. Зону нуклеации находили методом отсечки пересыщенного пара. Состав полученных со-кристаллов определяли полнопрофильным рентгенофазовым анализом. Подобраны условия для получения со-кристаллов с высоким выходом, измерена скорость нуклеации. Определена доза, доставляемая лабораторным животным при оптимальных условиях нуклеации. Результаты исследования позволяют разработать лекарственные формы для ингаляционного введения с высокой точностью контроля дозы при лечении туберкулеза легких, в том числе лекарственно-устойчивых форм этого заболевания.
А.М. Суботялова, М.А. Суботялов
Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Россия anyuta108@mail.ru
Ключевые слова: история науки, история медицины, история биологии, история анатомии, анатомия человека, анатомия пищеварительной системы
Страницы: 171-197
Статья посвящена истории развития анатомии пищеварительной системы. В качестве материалов использовались публикации в изданиях, включенных в РИНЦ и PubMed. Глубина поиска публикаций составила 20 лет. Были обобщены результаты исследований о развитии представлений об анатомии пищеварительной системы. Первые упоминания некоторых органов пищеварительной системы относятся к древней эпохе. Врачи и анатомы давали описание органов на основе той информации, которую получали при вскрытии тел (в тех культурах, где это не было запрещено). На протяжении нескольких последующих столетий врачи опирались на те знания, что получили ученые древности. Однако в XV-XVI вв. наблюдалось послабление в вопросе вскрытия человеческих тел в научных и медицинских целях. Благодаря этому не только возродился интерес к человеческой анатомии, но и произошел рост знаний в данной области, продолжавшийся в Новое время. Исправлялись ошибочные представления анатомов предыдущей эпохи. Технологии XX в. позволили исследовать пищеварительную систему на более глубоком, клеточном уровне. В статье показан вклад отечественных ученых (Н.И. Пирогов, Н.К. Кульчицкий, Л.А. Шангина, С.Н. Касаткин, Ф.Ф. Сакс, М.Г. Шубич, М.Р. Сапин, А.А. Стадников, Д.В. Баженов, Л.Л. Колесников) в развитие этой области. История развития представлений об анатомии пищеварительной системы может рассматриваться при изучении специальных вопросов в рамках вузовских дисциплин «Анатомия человека», «История медицины», «История биологии».,
Д.И. Деревянко1,2, Е.Ф. Пен3,4, С.И. Алиев1, В.В. Шелковников1,4 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия derevyanko@nioch.nsc.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН 3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия pen@iae.nsk.su 4Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия vice@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: голография, фотополимерные материалы, отражательные голограммы, сенсоры, эффективная толщина голограмм, модуляция коэффициента преломления
Страницы: 114-125
Исследовано влияние постэкспозиционной термической обработки на изменения спектральных и дифракционных характеристик отражательных голограмм, полученных на голографических фотополимерных материалах разной толщины (8-10 и 20-25 мкм) в двух случаях постобработки: непосредственно по завершении их записи и после ультрафиолетового задубливания фотополимера. Выявлено, что длительная термообработка при 50 °С незадубленных голограмм толщиной 10 мкм приводит к увеличению амплитуды модуляции коэффициента преломления с 0,014 до 0,022. Для незадубленных голограмм выявлены существенное смещение спектрального отклика в коротковолновую область и уширение его контура вследствие значительной усадки фотополимера и искажений пространственной структуры голографической решётки. После процедуры задубливания термическая обработка не вызывает заметных изменений спектральных и дифракционных характеристик голограмм независимо от их толщины. Установлено, что нагрев/охлаждение в диапазоне 50-5 °С задубленных голограмм толщиной 25 мкм приводит к контролируемому в режиме реального времени батохромному/гипсохромному сдвигу спектрального отклика голограмм, в то время как для голограмм толщиной 8 мкм такие сдвиги отсутствуют, что создаёт предпосылки для формирования нечувствительных к изменениям температуры атермолизованных голографических оптических элементов.
В.А. Иващенко1,2, Р.И. Мулляджанов1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия ivashchenko@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия rustammul@gmail.com
Ключевые слова: турбулентный переход, течение в трубе, паффы, прямое численное моделирование
Страницы: 317-322
При определенных условиях переход к турбулентности может сопровождаться возникновением локализованных турбулентных структур, известных как паффы. Паффы представляют собой области турбулентности, окруженные ламинарным течением, и их поведение значительно зависит от числа Рейнольдса (Re). В представленном исследовании изучается влияние начальных условий течения на формирование паффов в круглых трубах различной длины с использованием прямого численного моделирования (DNS) при фиксированном числе Рейнольдса Re ≃ 2200. Из литературы известно, что при числах Рейнольдса около Re ≃ 2000 одиночные паффы формируются как метастабильные структуры с возможностью распада или сохранения, а при Re > 2300 паффы взаимодействуют, образуя более сложные и стабильные конфигурации, такие как двойные и тройные паффы. Устойчивым принято называть пафф, время жизни которого значительно превышает характерное время в данной системе, обычно определяемое как отношение длины рассматриваемой области к значению осевой скорости в ламинарном участке течения. При этом известно об увеличении количества устойчивых паффов с ростом числа Рейнольдса, в то время как вопрос повторяемости конфигурации течения при одном и том же числе Рейнольдса остается открытым. Полученные данные имеют важное значение для прогнозирования и контроля турбулентности в различных инженерных приложениях.
А.А. Голышев, А.М. Молодец
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия golyshev@icp.ac.ru
Ключевые слова: манганин, электросопротивление, гистерезис, высокое давление, уравнения состояния, ударные волны, математическое моделирование, гидрокод
Страницы: 120-133
Исследована объемно-температурная зависимость удельного электросопротивления манганина в области давлений 5 ÷ 70 ГПа и температур 300 ÷ 1 000 К ступенчатого ударного сжатия. Измерено электросопротивление манганиновых образцов в условиях динамического нагружения плоскими одномерными ударными волнами. Разработаны термическое и калорическое уравнения состояния манганина, с использованием которых реконструирована объемно-температурная зависимость удельного электросопротивления ударно-сжатого манганина. В предположении обратимости удельного электросопротивления металла сформулирована полуэмпирическая модель изменения удельного электросопротивления манганина при сжатии и разгрузке, включая эффект гистерезиса манганинового датчика.
А.Н. Самсонов, Ф.А. Быковский, Е.Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия sams_alexandr@mail.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, водородовоздушная смесь, кольцевая цилиндрическая камера, пьезоэлектрические датчики давления
Страницы: 138-154
С помощью высокочастотных датчиков давления Kulite XTEH-10L-190 (M) Series зарегистрированы профили давления в поперечной детонационной волне, распространяющейся в кольцевой цилиндрической камере при непрерывной спиновой детонации смеси водород --- воздух. Определены уровни давления во фронте детонационной волны, в коллекторе воздуха и на выходе из камеры по отношению к среднему статическому давлению, регистрируемому низкочастотными датчиками (10 кГц) фирмы <<Trafag>>. Колебания давления за фронтом волны указывают на сложную газодинамику процессов в ее окрестности. Выявлена область химической реакции за фронтом волны, составляющая около 6.3 % периода между волнами. Обнаружено снижение минимального коэффициента избытка горючего с повышением давления в камере сгорания до 0.22, при котором развивается непрерывная спиновая детонация. Скорости поперечных детонационных волн уменьшаются с уменьшением коэффициента избытка горючего и в некоторых режимах приближаются к скорости идеальной детонации Чепмена --- Жуге. По показаниям полного и статического давления на выходе из камеры сгорания вычислен удельный импульс, максимальное значение которого с вычетом холодного истечения 5 000 c при значении коэффициента избытка горючего 0.35. Показано, что потери полного давления при истечении из коллектора воздуха в камеру сгорания через щель шириной 6 мм (критический режим истечения) на 4 ÷ 5 % выше, чем при докритическом истечении через щель 10 мм.
Двухслойный Zr0.85Y0.15O2-δ/Ce0.9Gd0.1O2-δ (YSZ/GDC) электролит твердооксидного топливного элемента впервые сформирован на микротрубчатом NiO/YSZ-аноде с помощью метода реактивного магнетронного распыления. Композитный материал La2NiO4+δ -Ce0.8Sm0.2O2-δ (LNO-SDC) использован в качестве катода и охарактеризован с помощью рентгеновской дифракции. Измерены вольт-амперные характеристики микротрубчатого твердооксидного топливного элемента (МТ ТОТЭ) анод-поддерживающей конструкции с двухслойным тонкопленочным YSZ/GDC-электролитом и воздушным LNO-SDC-электродом. С помощью метода сканирующей электронной микроскопии исследована микроструктура единичного топливного элемента после проведения электрохимических измерений. Выполнено сравнение с уже имеющимися литературными данными по МТ ТОТЭ с аналогичными функциональными слоями.
Исследовано прохождение волны со ступенчатым профилем и импульса конечной длительности из жидкости в пористую среду, насыщенную пузырьковой или "чистой" жидкостью. Изучено воздействие волн на твердую стенку с расположенным перед ней слоем насыщенной пористой среды. Показано, что результаты расчетов качественно хорошо согласуются с известными экспериментальными данными
А.Г. Князева, О.Н. Крюкова
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия anna-knyazeva@mail.ru
Ключевые слова: тепловая эффективность, теплообменники, математическая модель, экспериментальные исследования, интенсификация теплопередачи, структура потоков
Страницы: 543-549
Представлено описание двухуровневой модели синтеза покрытия на подложке с разделением физических процессов по пространственным масштабам. Модель соответствует лазерной технологии синтеза композита с формированием упрочняющих частиц in situ. Поле температуры описывается в макрозадаче. Изменение фазового состава моделируется на уровне реакционных ячеек в рамках теории реакционной диффузии. Квазистационарный режим синтеза является скорее исключением, чем правилом. Задачи связаны между собой. Показано, что динамика процесса для образцов разных размеров различна. Вывод о возможности протекания процесса в контролируемом квазистационарном режиме можно сделать только после предварительной оценки характерных масштабов и численного моделирования.
Представлена работа устройства для опроса волоконных датчиков на основе интерферометра Фабри - Перо с частотой обновления кадров до 70 кГц. Быстродействие устройства достигается за счёт совокупного действия пассивной оптической схемы на основе многоканальной упорядоченной волноводной решётки и фазового алгоритма обработки данных. Экспериментально продемонстрирована возможность высокочастотного опроса датчика с точностью ∼1 % от диапазона измерения (∼50 пм).
В.А. Портола, Е.А. Киренберг
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия portola2@yandex.ru
Ключевые слова: Самовозгорание угля, суглинок, коэффициент проницаемости, изоляция угля и углесодержащих пород, профилактика самовозгорания, уплотнение, орошение водой
Страницы: 110-118
Выполнены исследования значений коэффициента проницаемости скопления угля и слоя суглинка. Установлено, что коэффициент проницаемости суглинка в 51.6 раза меньше, чем у скопления угля. В этой связи для предупреждения самовозгорания угля и углесодержащих пород можно использовать эту дисперсную осадочную породу. Основной изолирующий эффект оказывает слой суглинка толщиной 0.06 - 0.08 м, снижающий коэффициент проницаемости изолированного скопления в 5 раз. Дальнейшее увеличение слоя суглинка незначительно влияет на проницаемость системы. Орошение водой уменьшает проницаемость суглинка, однако при высыхании в изоляционном материале образуются трещины, открывающие доступ воздуха к окисляющемуся углю. Для восстановления изолирующего эффекта после воздействия воды необходимо рыхление суглинка и его уплотнение.
Рассматривается неопределенность понятия «агломерация» в региональных и федеральных документах стратегического и территориального планирования, а также в научной литературе. В результате анализа документов разного уровня, а также научных трудов авторитетных специалистов в данной области, сформирована сравнительная таблица, позволяющая проследить динамику понятия «городская агломерация». Большинство из приведенных определений указывают, что для агломерации необходимы «ядро», спутники и производственные, экономические, социальные и транспортные связи между ними. Анализируются практические подходы к выделению границ Иркутской агломерации, их достоинства и недостатки. На основе анализа национального проекта «Безопасные качественные дороги», Стратегии социально-экономического развития Иркутской области до 2036 г. и главного документа территориального планирования региона - Схемы территориального планирования Иркутской области - обосновываются два подхода к выделению границ агломерации, отражающие различия в ее делимитации: транспортный и территориально-административный. Подход, отраженный в национальном проекте, основывается на развитии транспортной инфраструктуры, в то время как подход, имеющий место в Стратегии и Схеме территориального планирования, учитывает принцип территориальной неделимости и интервалы временной доступности до ядра Иркутской агломерации - города Иркутска. Рассмотрены положения проекта федерального закона «О городских агломерациях», который впервые приводит утвержденный перечень критериев для выделения агломерации, таких как наличие центра, средняя плотность территориальных образований, составляющих агломерацию, и транспортная доступность периферийных территорий по отношению к ядру. Помимо определения критериев, данный проект позволит закрепить терминологическую базу в отношении агломераций, установить правовые и организационные условия их функционирования, а также определить полномочия региональных и муниципальных органов власти в управлении агломерационными процессами.
П.Г. Воронцов, В.П. Дик, Н.В. Кулипанова
Алтайский государственный медицинский университет Минздрав России, Барнаул, Россия sport-altai@mail.ru
Ключевые слова: медицинское образование, дисциплина «Биоэтика», современные направления философии человека, социокультурные подходы в биоэтике
Страницы: 169-181
Введение. Анализируются разные подходы к преподаванию в медицинских вузах учебной дисциплины «Биоэтика», которая по своему содержанию является комплексным учебным предметом, вбирающим в себя гуманитарные знания в виде профессиональной этики врача, а также анализ ряда современных биомедицинских технологий с позиций морально-нравственных отношений врача и пациента. Методология. Применены системно-философский и аксиологический методы, а также социокультурный, этический и компаративистский подходы к проблеме преподавания биоэтики. Обсуждение. Обосновывается позиция о том, что трансформация философско-антропологической проблематики в современном мире закономерно откладывает свой отпечаток на ряд гуманитарных образовательных дисциплин в высшей школе России, в том числе и на преподавание биоэтики в медицинских вузах. Осуществлен анализ более общих современных философских взглядов на человека: от холистических (человек - целостное духовно-нравственное, психосоциальное и телесное существо) до парциальных, (человек односторонний, человек потребляющий, человек служебный; человек эгоцентричный; человек деконструктивный, киберчеловек и др.). В зависимости от выбора философских взглядов на человека происходит трансформация гуманитарных дисциплин, в том числе биоэтики. В целом в данной дисциплине можно выделить современный западный и российский социокультурные подходы. Заключение. Традиционный российский философско-педагогический подход нацеливает на холистическое содержание дисциплины «Биоэтика» с преобладанием морально-нравственных ориентиров по отношению к человеку в медицине в сравнении с европейскими подходами, которые более разнообразны, основанные на парциальных подходах, особенно в связи с коммерциализацией медицины. Данная дисциплина в сравнительном аспекте требует освещения разных подходов к человеку в медицине с критическим анализом возможных результатов.
Растения Myricaria bracteata Royle и Myricaria longifolia (Willd.) Ehrenb. (Tamaricaceae) используются в традиционной медицине Монголии, Китая и России (Сибирь). M. bracteata введена в культуру, показана перспектива для озеленения за счет высокой зимостойкости, засухоустойчивости и декоративности. Проведенные ранее исследования фенольных соединений листьев M. bracteata и M. longifolia выявили наличие производных 17 агликонов флавоноидов, а также эллаговой кислоты и ее производных. Анализ по методу главных компонент 10 популяций каждого вида по 56 признакам состава фенольных соединений побегов показал высокое сходство видов. Обнаружены преимущественно количественные различия в составе компонентов. Наиболее значительно по составу проанализированных компонентов от большинства образцов отличались природные популяции M. bracteata из Таджикистана и Хакасии, а также природные и интродукционные популяции обоих видов из Республики Алтай. Популяции M. longifolia алтайского происхождения выделялись максимальным содержанием суммы фенольных соединений (до 107,7 мг в 1 г абсолютно сухой массы), гиперозида (18,1 мг/г) и кверцитрина (2,8 мг/г). Состав экссудативных соединений побегов у исследованных видов также характеризовался высокой степенью сходства. Выявлены различия в концентрациях соединений по годам. Экссудаты отличались более высокой антиоксидантной активностью (IC50 34,2 и 42,2 мкг/мл) по сравнению с экстрактами (IC50 110,7 и 172,2 мкг/мл). С помощью гистохимических методов установлена локализация фенольных соединений в солевых железах листьев, проводящей системе и хлоренхиме листьев и стеблей. Проведенные исследования продемонстрировали высокий потенциал растений из естественных и интродукционных популяций сибирских видов рода Myricaria как источников фармакологически ценных компонентов, в том числе и в филлосфере растений, что позволяет рекомендовать эти виды для культивирования в качестве элементов естественной очистки и улучшения экологических параметров воздушной среды.
М.А. Суконкин, П.Ю. Пушкарев
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия msukonkin@mail.ru
Ключевые слова: Магнитотеллурическое зондирование, подавление приповерхностных искажений, нормализация кривых магнитотеллурического зондирования
Страницы: 1376-1390
Существенной проблемой метода магнитотеллурического зондирования (МТЗ) является влияние локальных приповерхностных неоднородностей, искажающих данные МТЗ во всем диапазоне частот. Эти искажения затрудняют анализ, интерпретацию данных и в конечном итоге получение информации об изучаемых глубинных структурах. Широко применяемым способом подавления приповерхностных искажений является нормализация кривых МТЗ с помощью пространственной низкочастотной фильтрации. Целью статьи является оценка эффективности такого подхода, в том числе с использованием предлагаемых авторами весовых характеристик. Для этого cоставлена простая геоэлектрическая модель земной коры, содержащая проводящий осадочный чехол, высокоомный фундамент и трехмерную проводящую впадину в фундаменте. Рассмотрены два варианта модели: с однородной верхней частью разреза и со множеством локальных приповерхностных неоднородностей. С помощью трехмерного моделирования рассчитаны синтетические данные МТЗ по системе профилей. В данных для второго варианта модели наблюдается эффект приповерхностных искажений, приводящий к смещению амплитудных кривых МТЗ по уровню. Для подавления искажающего эффекта от приповерхностных неоднородностей проведена нормализация кривых МТЗ с использованием сглаживающих фильтров в скользящем окне с разными радиусами. Были использованы различные весовые характеристики фильтров, а именно: за удаление точки от центра радиуса скользящего окна, за отличие амплитуды в данной точке от средней в окне и за различие главных направлений, определенных по полярным диаграммам модуля главной компоненты тензора импеданса и главной компоненты фазового тензора. В целом результаты экспериментов показали высокую эффективность нормализации главных компонент тензора импеданса и теллурического тензора и более низкую эффективность нормализации дополнительных компонент.
Актуальность изучения различных аспектов корпоративной социальной ответственности является предметом всевозможных исследований в последние десятилетия. Однако в современный период новая экономическая парадигма, основанная на цифровых технологиях и информационных сетях, коренным образом меняет традиционную экономическую среду и виды деятельности, что приводит к глубокой реструктуризации корпоративных бизнес-моделей, организационных структур и моделей рыночной конкуренции. В работе представлен широкий обзор международных и отечественных исследований, связанных с проблемой корпоративной социальной ответственности. Статья разбита на несколько разделов, касающихся отдельных вопросов корпоративной социальной ответственности и дедуктивно раскрывающих ее значение для эффективного функционирования организации. Ключевыми аспектами работы выступили интерпретация взаимосвязи между корпоративной социальной ответственностью и цифровыми технологиями, оценка дискуссии о корпоративной социальной ответственности и корпоративной цифровой социальной ответственности, наконец, разработка вопроса о специфике формирования корпоративной социальной ответственности в ситуации удаленной занятости персонала. Использование библиографического метода в интерпретации проблемы корпоративной социальной ответственности позволило дать четкое понимание обсуждаемых вопросов. Данные, полученные в ходе исследования, послужили основой для разработки рекомендаций по рассматриваемой проблеме.
М.И. РОГОВОЙ1, С.А. ДОБРЫНИН1, Ю.И. ГЛАЗАЧЕВ1,2, И.А. КИРИЛЮК1 1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия mcrogovoy@yandex.ru 2Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия glaza@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: нитроксильный радикал, пиперидин, реакция гетероциклизации
Страницы: 630-639
Нитроксильные радикалы пиперидинового ряда нашли множество применений в различных областях науки и технологиях. Введение объемных алкильных заместителей в ближайшее окружение фрагмента N-O придает таким радикалам полезные характеристики, повышая их устойчивость в биологических образцах, усиливая защитные антиоксидантные свойства и делает их ценными регуляторами радикальной полимеризации. Продемонстрирован первый пример синтеза пространственно-затрудненного нитроксильного радикала со спиро-2-гидроксиметилциклопентановым фрагментом и двумя этильными группами в положениях 2 и 6 пиперидинового цикла соответственно. Для этого 2-(2-аминоэтил)-2-метил-1,3-диоксолан конденсировали с диэтилкетоном в условиях кислотного катализа. Полученный спироциклический пиперидин окисляли в альдонитрон. Спиро-2-гидроксиметилциклопентановый фрагмент формировали через реакцию с 4-пентенилмагнийбромидом с последующим окислением и внутримолекулярной реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения и восстановительным раскрытием изоксазолидинового цикла. Полученный диспироциклический пиперидин окисляли в соответствующий нитроксильный радикал - 8-[(гидрокси)метил]-13,13-диэтил-1,4-диокса-12-азадиспиро[4.1.4.3]тетрадекан-12-оксил. Изучена кинетика его восстановления аскорбиновой кислотой.
Требования к элементам и эффективность применения систем адаптивной оптики (АО) во многом связаны с атмосферными условиями в местах их расположения. Первоочередной задачей при разработке АО-систем остается обеспечение потока фотонов от натриевой лазерной опорной звезды (ЛОЗ), достаточного для работы датчика волнового фронта. Одним из способов увеличения потока фотонов является формирование ЛОЗ лазерным излучением с круговой поляризацией, что связано с влиянием магнитного поля Земли на энергетические уровни атома натрия. Особенностями обсерваторий Сибири являются величина геомагнитного поля 56-58 нТл, что значительно выше, чем на любой известной зарубежной обсерватории, а также низкая (порядка 2 × 1013 атомов/м2) плотность содержания атомов натрия в мезосфере летом. Представлены результаты численного моделирования обратного потока фотонов от натриевой ЛОЗ для атмосферных условий Сибири. Рассмотрены подходы к увеличению яркости ЛОЗ. Полученные в работе результаты могут быть использованы при разработке АО-систем наземных телескопов для наблюдения космических объектов естественного и искусственного происхождения.
Рассматриваются способы повышения помехоустойчивости метода лазерной фрагментации/лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛФ/ЛИФ) при дистанционном обнаружении поверхностных следов органофосфатов. Экспериментально показана возможность индуцирования антистоксовой флуоресценции PO-фрагментов (молекул оксида фосфора) органофосфатов из первого возбужденного колебательного состояния X2Π ( v'' = 1) в электронно-возбужденное состояние A2Σ+ ( v' = 0) лазерным излучением на длинах волн 253,891; 254,021; 255,337 и 255,484 нм вблизи кантов ветвей ( Q11 + P21), P11, ( P22 + Q12) и P12 соответственно. На примере капельно-жидких следов триэтилфосфата на бумажной поверхности определено, что при возбуждении линий ветви P12, образующих кант, обеспечивается наибольшая помехозащищенность ЛФ/ЛИФ-метода. Полученные результаты могут быть использованы при выборе оптимального способа возбуждения флуоресценции PO-фрагментов при реализации ЛФ/ЛИФ-метода дистанционного обнаружения следов органофосфатов.
Высотные атмосферные разряды существенно влияют на появление и движение заряженных частиц в атмосфере Земли, в частности, негативно влияют на связь. Они отличаются разнообразием и сложностью физических процессов, поэтому их изучение привлекает исследователей из различных стран. В настоящей работе исследуется кинетика процессов с участием триплетных состояний молекулярного азота при давлениях воздуха 0,03-1 торр. Демонстрируются зависимости от давления отношений спектральной плотности энергии излучения четырех полос первой положительной системы азота к двум полосам второй положительной системы азота. Результаты моделирования и экспериментальные измерения показали увеличение отношения интенсивностей полос первой положительной системы азота к интенсивностям второй положительной системы с уменьшением давления. Установлено, что это связано с ростом скорости тушения состояния B3Пg молекулами азота с увеличением плотности атмосферы. Данные результаты объясняют причину изменения цвета красных спрайтов при уменьшении высоты над уровнем моря начиная с ~ 50 км и могут быть использованы для исследований различных разрядов в мезосфере и стратосфере.
В.Ю. Ляпидевский1, О.А. Зуев2, Н.И. Макаренко1, Е.Г. Морозов2, Д.И. Фрей2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия liapid@hydro.nsc.ru 2Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия qillous@gmail.com
Ключевые слова: расслоенная жидкость, течения над препятствиями, расщепление
Страницы: 118-128
Рассматриваются математические модели длинноволнового приближения для трехслойной жидкости с учетом перемешивания и вовлечения на границах раздела слоев. Данные нелинейные модели используются для описания изменения характера неоднородных потоков при прохождении над локализованными возвышениями дна. Сравнение результатов численных расчетов с данными натурных измерений показывает, что модели адекватно воспроизводят структуру шельфовых и глубоководных течений, в которых происходит расщепление потока с последующим утолщением пассивного промежуточного слоя и образованием интенсивной присклонной струи за препятствием
И.Р. Васнёв, Н.Н. Федорова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия vasnev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, высокоскоростное течение, турбулентность, сопряженный теплообмен, тепловой источник, отрывное течение
Страницы: 117-127
Представлены результаты численного моделирования сверхзвукового турбулентного течения воздуха в плоском канале с уступом при наличии объемного теплового источника заданной мощности, моделирующего тепловыделение при химических реакциях. Расчеты выполнены с учетом сопряженного теплообмена между высокоскоростным течением и встроенными в стенки канала медными пластинами (чувствительными элементами датчиков тепловых потоков). Показано, что наличие источника тепловыделения приводит к уменьшению скорости течения в канале и сдвигу вверх по потоку волновой структуры сверхзвукового течения. При увеличении мощности источника поперечный размер дозвуковой зоны увеличивается вследствие образования отрыва в зоне падения скачка уплотнения. В ядре потока формируется локальная дозвуковая зона, отделенная узкой сверхзвуковой струей от пристенной дозвуковой зоны. В этом режиме тепловой след источника расположен в ядре потока. Установлено, что резкое изменение структуры течения происходит, когда локальная отрывная зона объединяется с рециркуляционной зоной за уступом, в результате чего в обширную отрывную область поступает нагретый источником газ. Это приводит к сужению эффективного сечения, вследствие чего на кромке уступа вместо волны разрежения формируется волна сжатия. При этом температура в ядре потока уменьшается, а тепловые потоки на стенках существенно возрастают
А.И. Кривошеев1, Ф.Л. Барков1, Ю.А. Константинов1, Н.Р. Поддубровский2, И.А. Лобач2 1Институт механики сплошных сред УрО РАН - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермь, Россия antokri@ya.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия pod_nikita@iae.nsk.su
Ключевые слова: бриллюэновский анализ, волоконный лазер, волоконный датчик, корреляционный метод
Страницы: 93-102
Представлена схема бриллюэновского анализатора на основе самосканирующего лазера, позволяющая опрашивать волоконную линию длиной 50 км с ошибкой на уровне 1,5 МГц при времени измерения 30 с. Показано, что потенциально длина линии может быть увеличена до 88 и 96 км при использовании стандартных и корреляционных методов обработки соответственно.
Рассматривается задача идентификации источников атмосферных выбросов по данным дистанционного зондирования. Предложен алгоритм ее решения на основе трехмерной по пространству модели переноса примесей и нелинейной модели измерений, представляемой в виде «дифференцируемого черного ящика». Алгоритм основан на операторах чувствительности и ансамблях решений сопряженных уравнений. Выполнено тестирование алгоритма на реалистичном сценарии идентификации источников сажи для Байкальского региона по модельным данным, соответствующим спутниковым измерениям платформы Terra/MODIS, показавшее его применимость. Дополнительно предложена декомпозиция алгоритма по данным измерений, позволившая уменьшить относительную ошибку восстановления функции источника на 12% по сравнению с версией без декомпозиции. Результаты исследования могут быть использованы при создании систем обработки данных дистанционного зондирования.
С.С. Иваненко1, А.В. Уткин1,2, В.М. Фомин1,2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия ishchenko@itam.nsc.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: метод молекулярной динамики, наноструктура, нанокластер, плавление
Страницы: 109-120
В рамках метода молекулярной динамики проведены численные эксперименты по исследованию зависимости температуры плавления различных материалов (меди, серебра, титана и карбида кремния) от размера наноструктуры. Анализ полученных данных показал, что для всех материалов, начиная с определенного размера наноструктуры, температура плавления падает с уменьшением размера наноструктуры.
О.П. Бурматова1,2 1Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск burmatova.op@yandex.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Россия, Новосибирск
Ключевые слова: стимулирование импортозамещения, экологические риски и угрозы, зеленый переход, декарбонизация экономики, углеродный след, регулирование трансграничных воздействий, наилучшие доступные технологии
Страницы: 278-303
В статье рассмотрены важнейшие современные экологические вызовы и обусловленные ими риски и угрозы с учетом как национальных и региональных, так и международных аспектов роста значимости экологической повестки. Выполнен анализ причинно-следственных связей между наличием опасностей, заключенных в том или ином вызове, и реальным ущербом, который может быть нанесен природной среде, условиям жизни и здоровью людей. Предложены возможные пути предотвращения потенциальных рисков и угроз для эколого-экономического развития страны. Среди выделенных вызовов акценты сделаны на вызовах, которые заключают в себе риски и угрозы, обусловленные факторами как глобального характера, так и связанными с особенностями формирования эколого-экономической политики в России и ее регионах. К их числу отнесены: происходящий в последние годы заметный рост значимости на внешних рынках требований к экологическим характеристикам продукции и технологий ее производства с учетом оценки образуемого углеродного следа; тесное переплетение экологической проблематики с технологическими и экономическими проблемами; изменение экологического регламента внутри страны в связи с наложенными на нее внешними санкциями и др. Обосновано утверждение об экзистенциальном характере рассмотренных экологических вызовов. Сделан вывод, что существующая в России институциональная среда, определяющая в том числе результативность государственной экологической политики, требует трансформации при условии активной государственной поддержки в области инновационной деятельности, технологической суверенизации экономики на базе отечественных наилучших доступных технологий и других мер, в основе которых лежит социально-экономическая и экологическая мотивация, опирающаяся прежде всего на принципы экономической эффективности и экологической справедливости. Высказанные предложения по совершенствованию механизма эколого-экономической политики могут быть полезны при разработке инструментов регулирования экологической сферы на всех уровнях управления.
В.В. Морозов, В.А. Чантурия, Е.Л. Чантурия, Г.П. Двойченкова
Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия dchmggu@mail.ru
Ключевые слова: Алмазы, кимберлит, коллектор, смачивание, поверхностно-активные вещества, работа адгезии
Страницы: 120-130
На основе анализа процессов адгезии органического коллектора на поверхности алмазов и минералов кимберлита в водной среде определены основные параметры, характеризующие физико-химические свойства границ раздела фаз “минерал - водная фаза - коллектор” и закономерности изменения работы адгезии коллектора при варьировании типа и концентрации реагентов-регуляторов различных классов. Выявлено, что при добавлении реагентов-регуляторов работа адгезии аполярного коллектора на поверхности алмаза и флотоактивных минералов кимберлита снижается в различной степени. Это дает основание ожидать положительного эффекта, заключающегося в повышении селективности закрепления органического коллектора на разделяемых минералах. В качестве критерия селективности закрепления коллектора предложено использовать соотношение энергий адгезии аполярного коллектора на алмазе, тальке и флогопите. Результаты экспериментов показали наличие тесной корреляции покрытия поверхности алмаза и зерен кимберлита органическим коллектором с работой адгезии на алмазе и флогопите. Обоснована возможность применения разработанного критерия для выбора реагентов-регуляторов селективности закрепления аполярных коллекторов в слабоминерализованной оборотной воде. Визиометрическим анализом закрепления люминофорсодержащего аполярного коллектора на минералах алмазо-кимберлитовой смеси установлено, что при использовании гексаметафосфата натрия и оксиэтилендифосфоновой кислоты наблюдается снижение количества органического коллектора на поверхности кимберлита при устойчивой адсорбции на поверхности алмазов.
Б.Б. Данилов, А.А. Речкин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия bbdanilov@mail.ru
Ключевые слова: Пневматические ударные машины, упругий клапан, компьютерная модель, имитационная модель, связанная задача, вычислительная гидрогазодинамика
Страницы: 116-123
Обоснована имитационная модель пневматического ударного механизма, в котором воздухораспределительным элементом является эластичный клапан. Смоделирован рабочий цикл пневматической ударной машины с эластичным клапаном методом взаимодействия “флюид - твердое тело”. При сравнении полученных результатов с результатами одномерного имитационного моделирования показано, что предложенная модель предпочтительна для данной мультифизической задачи. Определены параметры упругого клапана, при которых он выполняет свою функцию герметизации камеры обратного хода и обеспечивает работу ударного механизма. Найдены зависимости основных физических параметров воздуха в ударной машине на протяжении всего рабочего цикла, а также перемещений и скорости бойка от времени. Оценены перспективы применения предложенного метода при проектировании и исследовании ударных машин.
В работе описывается метод получения пленок нитрида титана методом магнетронного распыления в разряде с малым анодом, в результате использования которого синтезированные пленки имеют меньшую плотность, чем пленки, синтезированные с помощью стандартного метода магнетронного распыления. Образованные покрытия также подвергались отжигу в кислородсодержащей и азотной атмосфере. Для пленок изучены вольт-амперные характеристики магнетронного разряда и малого анода, проведены сканирующая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, резистометрия и спектральные измерения оптического пропускания. Исследования показали, что образцы, синтезированные с анодом, по сравнению с образцами, синтезированными без анода, имеют большую толщину, меньший размер кристаллитов, меньшую прозрачность и запрещенную зону, а также большее сопротивление, что с учетом незначительного изменения режима работы магнетрона свидетельствует об уменьшении плотности пленок.
А.Ю. Крылатов, А.Н. Муравьев
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия aykrylatov@yandex.ru
Ключевые слова: научное знание, история науки, моменты развития мышления
Страницы: 160-176
В процессе развития современной науки исследователями было получено большое количество разнообразных результатов, каждый из которых вносит свой уникальный вклад в становление научного знание. При этом, после Ф. Бэкона принято считать, что словосочетание научный результат или научное знание, прежде всего, указывает на знание, полученное в эксперименте или опытным путём. В то же время, как показывает история науки, эксперименты, как правило, не ставились и не проводились случайным образом, но преимущественно были обусловлены гипотезами, формулируемыми великими учеными в процессе их осмысления особенного бытия. В связи с этим, не отрицая важности эксперимента в процессе научного познания, сформулируем следующую проблему: возникает ли научное знание в эксперименте или эксперимент является лишь средством проявления уже возникшего - к моменту постановки и проведения эксперимента - в мышлении гипотетического представления о всеобщем содержании особенного вида сущего? Отвечая на таким образом поставленный вопрос, мы приходим к выводу, что научное познание непрестанно проходит через абстрактный, диалектический и спекулятивный моменты вполне разумного логического метода мышления, и прохождение этих моментов мышления является необходимой предпосылкой и условием возникновения научного знания. Таким образом раскрывается, что научное знание возникает не в самом эксперименте, но осмысляется как таковое через неоднократное прохождение моментов мышления.,
А.А. Изгарская1, К.И. Хаценко2 1Институт философии и права Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия aizgarskaya@gmail.com 2Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Россия ya.lukyano2012@ya.ru
Ключевые слова: билингвальное образование, миросистемный подход, ингушский язык, языковая политика, языковой капитал
Страницы: 165-188
Введение. Исследование посвящено проблемам билингвального образования и сохранения родных языков народов России на примере Республики Ингушетия. Цель исследования заключается в ответе на вопрос о том, как глобальные и внутренние социально-экономические процессы влияют на языковую политику. Методология. Теоретико-методологическим основанием выступил синтез миросистемного подхода (И. Валлерстайн, Дж. Арриги) и концепции форм капитала П. Бурдье. Обсуждение. Синтез позволил проанализировать проблему как следствие циклических колебаний территориально обширной полупериферии (стратегий «встраивания» и «разрыва» с миросистемой) и социально-экономической иерархии, в которой язык рассматривается как культурный капитал, обладающий разной степенью конвертируемости в другие формы капитала (экономический, социальный, символический). На историческом материале показано, как языковая политика в отношении ингушского населения менялась в зависимости от общей стратегии российского/советского государства. В современный период ингушский язык, несмотря на естественный билингвизм и статус государственного в соответствии с классификацией ЮНЕСКО, находится в «уязвимом» положении. Школа выступает ключевым институтом, который не только воспроизводит нацию, но и способен закреплять социальное неравенство через языковой стандарт и учебные планы. Система образования сталкивается с отсутствием качественных учебников, билингвальных методик преподавания, нехваткой кадров и институциональными условиями, понижающими статус ингушского языка. Существующая поддержка ингушского языка на региональном уровне оказывается недостаточной для преодоления разрыва в конвертируемости языковых капиталов. Заключение. Языковая политика России имеет «маятниковый» характер, под воздействием миросистемных и геополитических факторов она колеблется между тенденцией к многообразию и тенденцией к усиленной унификации (посредством русификации).
К.Ю. Котов, Ю.Н. Золотухин, Е.В. Ходатович, А.П. Ян
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия kotov@idisys.iae.nsk.su
Ключевые слова: квадрокоптер, управление вращательным движением, метод структурного синтеза, HIL-моделирование
Страницы: 91-97
Рассматривается задача создания системы управления угловыми движениями квадрокоптера, учитывающей переходный процесс тяговых двигателей. Получены уравнения движения для двумерной модели аппарата, установленного на гироскопическом стенде, которые учитывают смещение центра вращения аппарата относительно центра масс и переходный процесс двигателей в виде реакции звена первого порядка. Предложен регулятор на основе метода структурного синтеза, обеспечивающий выход квадрокоптера в заданную ориентацию. Эффективность алгоритма подтверждается результатами HIL-моделирования с учётом шумов и временных задержек реального аппарата.
Проблема переработки и утилизации золошлаковых отходов объектов теплоэнергетики не решена как в целом по России, так и в Кузбассе. В настоящей работе исследованы золошлаковые (шлак, зола-унос Кемеровской ГРЭС, Беловской ГРЭС и Кемеровской ТЭЦ) и родственные отходы (кек и порода обогатительной фабрики) предприятий топливно-энергетического комплекса Кузбасса физико-химическими методами для оценки оптимальных путей их переработки. Методом рентгенофазового анализа показано наличие кварца во всех исследуемых образцах, в породах и кеке - углеродоподобных фаз, в шлаках и подавляющем числе зол-уноса - стекловидных фаз. Проведен анализ материалов методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой при автоклавном вскрытии пробы смесью азотной и соляной кислот, для пород и кека выполнен рентгенофлуоресцентный анализ. Содержание элементов в пробах, оцененное по данным атомно-эмиссионного анализа, коррелирует с данными рентгенофлуоресцентного анализа. Зола-унос и золошлаковые материалы различаются по составу: зола-унос беднее по содержанию магния и железа. Показано, что стеклование золы и шлака при высоких температурах сгорания затрудняет кислотную экстракцию элементов. Апробирована методика кислотного выщелачивания азотной кислотой с последующим осаждением раствором аммиака и щавелевой кислотой. Во фракции нерастворимых гидроксидов с преобладанием макроэлемента алюминия наблюдается концентрирование редкоземельных элементов, в частности европия - до 144 г/т. Низкое содержание кальция, высокое содержание кремния и алюминия позволило предложить в качестве основного пути переработки отходов предприятий топливно-энергетического комплекса Кемеровской области (Кузбасса) производство силикатных продуктов с возможностью выделения редких и редкоземельных элементов.
Проводится моделирование возмущений сверхзвукового потока в аэродинамической трубе, создаваемых двумерной неровностью на стенке рабочей части. Рассматривается случай малой высоты неровности по сравнению с толщиной турбулентного пограничного слоя на стенке. Исследования проведены с помощью численного моделирования с учетом турбулентного пограничного слоя на стенке и в экспериментах с использованием ниточного датчика термоанемометра. Изучено влияние высоты и ширины двумерной неровности и числа Маха потока на возмущения сверхзвукового потока. Установлено, что наличие двумерной неровности обусловливает возникновение в свободном потоке стационарного возмущения в виде N-волны и области с повышенным уровнем нестационарных пульсаций в широком спектре. Показано, что увеличение высоты двумерной неровности приводит к увеличению амплитуды и пространственных масштабов генерируемого в потоке возмущения. При малой ширине неровности возмущение в свободном потоке имеет форму N-волны, при ее увеличении амплитуда возмущений не изменяется, а N-волна разделяется на два скачка. Выполнено сравнение пространственных масштабов возмущения среднего течения при фиксированной геометрии неровности и числах Маха, равных 2 и 2,5
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
