Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследована роль эффектов нелокальности
и запаздывания в необратимых процессах
переноса при учете неравновесных явлений
в микроструктуре среды. На примере
изотермической реакции среды на
мгновенное возмущение скорости сдвига
изучена эволюция компонент тензора
напряжений. Показано, что в среде
постоянной плотности ее напряженное
состояние характеризуется касательным
напряжением сдвига, первой и второй
разностями нормальных напряжений и их
переходом к равновесным значениям в
результате колебательного процесса с
затухающей амплитудой. При этом
термодинамические переменные состояния
(тензор давления, внутренняя энергия)
зависят от скорости сдвига и времени.
Установлено, что для микроструктурных
сред приближения локально-равновесной
термодинамики возможны в том случае,
если их времена релаксации на порядок
меньше характерного времени задачи.

С использованием статистической механики
исследуется воздействие высокочастотного
электромагнитного поля на разбавленную
суспензию сферических частиц с
постоянным дипольным моментом. Получено
выражение для эффективной вязкости.
Показано, что коэффициент сдвиговой
вязкости разбавленной суспензии зависит
от частоты, величины и направления
высокочастотного электромагнитного поля.
В зависимости от частоты
высокочастотного электромагнитного поля
вращение частиц суспензии тормозится или
ускоряется, при этом вязкость
соответственно увеличивается или
уменьшается. Показано, что ускорение
частиц суспензии высокочастотным
электромагнитным полем (и соответственно
уменьшение сдвиговой вязкости) имеет
резонансный характер.

Представлены результаты экспериментов, в
которых наблюдалось развитие
периодических возмущений на контактной
границе продукты взрыва — металл.
Проведены эксперименты как со
сферической, так и с плоской геометрией.
Исследованы критические режимы
волнообразования (скорость детонации
заряда взрывчатого вещества Dі6,9 мм/
мкс). Дается объяснение этого эффекта. В
эксперименте обнаружено, что под
воздействием динамического импульса на
границе продукты взрыва — металл
реализуются интенсивные пластические
деформации, приводящие к термическому
разупрочнению приграничного слоя стали.
В этом слое реализуется неустойчивость
Кельвина — Гельмгольца. Проведенная
расчетно-аналитическая оценка
критической граничной неустойчивой длины
волны удовлетворительно согласуется с
результатами эксперимента.

Для измерения температуры пламени
твердого топлива использована методика,
основанная на температурной зависимости
формы Q-ветви спектра когерентного
антистоксова рассеяния света (КАРС)
азота, содержащегося в продуктах
сгорания. Измерения проводились при
давлении 4 МПа в случае существенного
перекрывания линий в спектре. На двух
частотах регистрировались интенсивности
сигнала КАРС, по соотношению которых
определялась температура горения
стехиометрической смеси динитрамида
аммония с поликапролактоном.

Проблема кислотных выпадений на территории Западной Сибири обсуждается на основе данных по ионному составу атмосферных аэрозолей, осадков и поверхностных вод, полученных для различных природно-климатических зон (от тундровых на севере до степных на юге) в 1996-2001 гг. Региональные особенности формирования аэрозолей и осадков в северных регионах, обусловленные недостаточной эффективностью действия терригенных источников нейтрализующих катионов, приводят к их закислению, несмотря на низкую концентрацию кислотообразующих анионов. Степень закисления поверхностных вод зависит от интенсивности взаимодействия снеготалых вод с грунтами. Отдельные озера тундровой зоны при низкой минерализации вод закислены (рН 5-5.5) не только весной, но и круглый год. Концентрация наиболее токсичных форм металлов в таких озерах намного превышает уровень безопасности для планктонных организмов. Условия формирования аэрозолей, осадков и поверхностных вод в южных регионах Западной Сибири не способствуют их закислению.

Представлены результаты трехлетних исследований биогенной компоненты атмосферного аэрозоля на юге Западной Сибири с использованием наземных измерений и самолетного мониторинга атмосферы, а также анализа образцов снежного покрова. Получена сезонная динамика содержания составляющих этой биокомпоненты, определены их возможные локальные и удаленные источники. Показано, что максимальные и минимальные значения концентрации суммарного белка в атмосфере различаются примерно на порядок, а концентрации жизнеспособных микроорганизмов – более чем на два порядка. Вместе с тем найденные значения вполне согласуются с литературными данными для других регионов. На основании полученных данных сделано предположение, что основной вклад в биогенную компоненту атмосферного аэрозоля даже в весенне-летний период вносят не локальные, а удаленные источники биоаэрозолей. Предложены математические модели, позволяющие сделать определенные выводы о местоположении этих источников. Показано, что наибольшее влияние на наш регион оказывают источники, расположенные в Средней

На основе известных теоретических разработок построена и программно реализована достаточно простая модель локального масштаба, которая использует в качестве входной информации нормативные базы данных о промышленных источниках и доступную климатическую информацию. Рассматриваются литературные источники и общие принципы построения модели, а также проводится сопоставление результатов расчета с экспериментальными исследованиями для некоторых промышленных объектов и городов Кемеровской области.

Получены экспериментальные данные о внутригодовой изменчивости средних за 7-10 дней концентраций главных ионов в растворимой фракции атмосферных аэрозолей (1999-2002 гг.) и в атмосферных осадках (1999–2001гг.) на станциях мониторинга кислотных выпадений в Листвянке и Иркутске. Подтверждена характеристика атмосферного аэрозоля этих станций как континентального. Показано существование различных факторов, природных и техногенных, формирующих ионный состав аэрозоля на ст.Иркутск в разное время года. Отмечается влияние переноса веществ по трассе Иркутск-Листвянка на химический состав водорастворимой фракции аэрозоля ст. Листвянка. Подтверждено, что зимние осадки ст. Иркутск cущественно более минерализованы, чем летние. Минерализация осадков на ст. Листвянка не имеет значительных сезонных различий. Доминирующими ионами в атмосферных осадках в течение года являются Са²⁺ сульфат-ион. Выпадение кислотных осадков отмечается в основном на ст. Листвянка. Проведены расчеты с помощью математической модели, основанной на численном решении пространственного нелинейного нестационарного полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии примеси. Рассчитаны пространственные поля среднемесячной концентрации соединений серы и азота и малых газовых составляющих атмосферы в регионе Южного Байкала. Определена плотность массового расхода сульфатов и нитратов на подстилающей поверхности исследуемого региона за год.

Представлены результаты исследования взаимодействия галогенсодержащих углеводородов в темноте и под действием солнечного тропосферного излучения с оксидами магния, алюминия и кремния промышленного и лабораторного приготовления. По своему химическому составу эти оксиды соответствуют основным компонентам твердого атмосферного аэрозоля. Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что фтор-, хлорорганические соединения, содержащие в своем составе атомы водорода, деструктивно фотосорбируются на MgO, выдержанном длительное время на воздухе, с образованием в результате фотосорбции галогенидов магния. Скорость фотосорбции выше для галогенсодержащих углеводородов (ГСУ), содержащих в своем составе фтор, и в несколько раз меньше для хлорсодержащих углеводородов. Количество фотосорбированных ГСУ при комнатной температуре и давлении 1Па может превышать 15 % монослоя поверхности MgO. Взаимодействие оксида магния с ГСУ приводит к их удалению из атмосферного воздуха в условиях тропосферы до парциального давления ГСУ менее 10^-6 Па. Полученные результаты свидетельствуют о существенном вкладе фотопроцессов на поверхности MgO в удаление вышеуказанных ГСУ из газовой фазы тропосферы.

Методом вторичной ионной масс-спектрометрии исследован элементный и фазовый состав поверхностных слоев частиц атмосферных аэрозолей (АА), отобранных зимой 1998 г. в Иркутске, Листвянке и Улан-Удэ. Установлено, что источником АА является эрозия алюмосиликатных почв. Поверхность частиц АА покрыта адсорбированными углеводородами, азотсодержащими соединениями, водой и частично органическими частицами, размеры которых составляют примерно 30 нм.