Представлен метод мониторинга последствий изменений климата и состояния природной среды регионального и глобального масштаба. Данный подход дополняет наиболее обоснованный и популярный, но имеющий свои ограничения дендрохронологический метод, применяемый для исторического мониторинга прироста деревьев. Объектом исследований выбран подрост сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., показателем для мониторинга – годичный линейный прирост древесных растений (прирост стволов в высоту, ветвей в длину). Предлагаемый тип биометрических исследований мы назвали орпексометрией (орпекс – побег, по-гречески), а соответствующий элемент программы мониторинга – орпексометрической съемкой. Представлены оригинальная методика и результаты ее апробации в Кандалакшском государственном природном заповеднике в 2000 г. и в Печоро-Илычском государственном природном заповеднике в 2001 г., а также алгоритм статистической обработки данных, с помощью которого получена удовлетворительная точность оценки параметров.
Проведенные эксперименты показали, что хвоя сосны обыкновенной в условиях Кемерово аккумулирует серу, азот, фосфор, кальций, магний, калий, свинец, медь, цинк, марганец, никель, кобальт, железо. Это сопряжено с увеличением активности пероксидазы, проницаемости клеточных мембран, снижением уровня аскорбата, появлением визуальных признаков повреждений, что приводит к снижению продолжительности жизни и сухой массы хвои. Выявлена взаимосвязь между степенью отклонений исследуемых параметров и уровнями загрязнения районов города. Показана принципиальная возможность использования исследуемых характеристик функционального состояния ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной для оценки качества городской среды.
Э. П. Волчков, В. И. Терехов, В. В. Терехов
"Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск, vt@itp.nsc.ru"
Ключевые слова: химически реагирующие течения, турбулентность, тепло- и массообмен, пограничный слой.
Страницы: 3-20
Представлен обзор современного состояния экспериментальных и теоретических исследований аэродинамики и тепло- и массопереноса при вдуве в пограничный слой, испарении и горении химически реагирующих веществ. Рассмотрены ламинарные и турбулентные режимы течения при дозвуковых скоростях потока. Проанализировано влияние интенсивности вдува горючего, вида горючего, продольного градиента давления, внешней турбулентности, а также ламинаризирующее влияние тепловыделения во фронте пламени на структуру пограничного слоя и тепло- и массоперенос.
А. В. Федоров
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090
Ключевые слова: пылевые слои, ударные и детонационные волны, подъем пыли,перемешивание, механика гетерогенных сред, слоевая детонация,взрыво- и пожаробезопасность, неустойчивость Кельвина- Гельмгольца.
Страницы: 21-37
Выполнен обзор исследований в области физико-математического моделирования процесса смешения твердых частиц с высокоскоростными потоками газа, возникающими при действии ударных волн, волн сжатия и разрежения на неустойчивые пылевые отложения, расположенные на границах каналов, пластинах, в кавернах, и на свободные облака частиц. Описываются, в частности, эксперименты в ударных трубах с частицами, лежащими первоначально в кавернах и на поверхностях. Экспериментальные данные, которые представлены в виде распределений концентрации частиц в различных точках пространства по высоте над неустойчивым слоем, распределений давления на нижней стенке ударной трубы и т. п., используются для верификации предложенных математических моделей в режимах как одиночных частиц и взаимодействующих континуумов, так и турбулентной диффузии. Анализ экспериментальных и расчетных данных показал в некоторых случаях адекватность рассматриваемых моделей, которые позволяют выявить волновую структуру движения смеси и поля параметров внутри и вне слоя.
В. В. Замащиков, И. Г. Намятов, В. А. Бунев, В. С. Бабкин
"Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, bunev@kinetics.nsc.ru"
Ключевые слова: сверхадиабатичность газовых пламен, углеводородные пламена, диффузионные процессы в пламени, богатые пределы распространения пламени.
Страницы: 38-41
Численно исследовано распространение плоского ламинарного пламени. Показано, что в богатых гомогенных смесях пропан—воздух и метан—воздух максимальная температура пламени превышает термодинамически равновесную. Степень сверхадиабатичности зависит от концентрации топлива в смеси с воздухом. Показано, что явление сверхадиабатичности богатых пламен углеводородов обусловлено диффузией водорода из зоны реакции в зону подогрева и его преимущественным (по сравнению с углеводородом) окислением. Полная энтальпия газа непостоянна по координате во фронте пламени и имеет максимум.
Н. А. Славинская, А. М. Старик
"Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва star@ciam.ru"
Ключевые слова: смесь изооктан- воздух, кинетическая схема,самовоспламенение.
Страницы: 42-63
Разработана кинетическая схема для описания самовоспламенения изооктана в воздухе, насчитывающая 976 реакций с участием 126 компонентов и удовлетворительно описывающая особенности процесса как при низких, так и при высоких начальных температурах смеси. Результаты численного моделирования с погрешностью не хуже 30 % согласуются с экспериментальными данными по пиролизу изооктана и по времени задержки самовоспламенения смеси изооктан + воздух в интервалах начальных значений давления 0,1 ÷ 4,5 МПа и температуры 700 ÷ 1300 К при коэффициенте избытка топлива 0,5 ÷ 2,0.
А. П. Герасев
"Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, 630090 Новосибирск, a.gerasev@ngs.ru"
Ключевые слова: ламинарное горение, автоволна, неравновесная термодинамика, производство энтропии.
Страницы: 64-74
Рассмотрены термодинамические свойства активной распределенной кинетической системы, и построено уравнение баланса энтропии автоволн ламинарного горения при произвольном числе Льюиса. Проведен качественный и численный анализ локального и полного производства энтропии в динамической системе с трехмерным фазовым пространством. Показано, что полное производство энтропии в системе является функционалом автоволнового решения задачи. Из однопараметрического семейства математически равноправных решений минимум функционала соответствует единственному физически содержательному решению. Представлена вариационная формулировка задачи, при решении которой не используется процедура обращения в нуль скорости реакции при низких температурах. Проведено сопоставление результатов вычислительных экспериментов с литературными данными.
Обсуждается принципиальная возможность определения температуры нанооксидов в пламенах по спектру теплового излучения. Показано, что экспериментально определенная температура может быть близкой к реальной температуре частиц только в случае достаточно высокой концентрации структурных дефектов в частицах. Отмечается необходимость учета энергии, запасенной в этих дефектах, при описании тепловыделения металлсодержащих пламен.
Г. В. Кузнецов, Г. Я. Мамонтов*, Г. В. Таратушкина**
"Томский политехнический университет, 634050 Томск, g-kuznetsov@beep.ru *Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634050 Томск **Томский государственный университет, 634050 Томск"
Ключевые слова: зажигание, конденсированное вещество, частица, высокие температуры, численное моделирование.
Страницы: 78-85
В рамках двумерной модели теплопереноса решена задача о зажигании конденсированного вещества одиночными, нагретыми до высоких температур частицами. Численные исследования проведены для типичных материалов — поливинилнитрата и углеродистых частиц. Установлено, что режимы воспламенения конденсированного вещества одиночной частицей при относительно низких температурах адекватны по времени задержки воспламенения режимам нагрева конденсированного вещества газовым потоком без частиц, а при высоких температурах — режимам нагрева металлической пластиной с фиксированной температурой. В некотором достаточно узком диапазоне температур частиц применение двумерной модели теплопереноса приводит к существенно отличным от других режимов временам задержки воспламенения.
Е. В. Самуйлов, М. В. Фаминская, Е. С. Головина
"ОАО «Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского», 119991 Москва, evsam@eninnet.ru"
Ключевые слова: математическая модель, газификация, диоксид углерода, коксовые частицы, активные центры, диффузия, пористая структура.
Страницы: 86-94
Разработана математическая модель процесса газификации одиночной углеродной частицы в среде диоксида углерода. Учитываются пористая структура частицы, процессы диффузии, кинетика процессов газификации на поверхности пор по модели Ленгмюра — Хиншельвуда, реагирование на активных углеродных центрах. Температура частицы задается. Результаты расчетов показывают, что газификация частицы и выход оксидов углерода продолжаются и после прекращения подачи газифицирующего реагента, что объясняется задержкой во времени отрыва от поверхности пор комплексов C(O)L — подвижных атомов кислорода, соединенных с атомами углерода, выход CO при газификации значительно уменьшается в начальный период времени из-за уменьшения количества свободных активных углеродных центров. Получены данные о распределении степени конверсии углерода и других параметров по радиусу частицы в зависимости от времени.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
