Главная – Журналы – Поиск по журналам

Современные базы данных, такие как HITRAN и GEISA, предоставляют спектральные параметры линий в основном для расчетов профиля Фойгта (VP). Однако моделирование поглощения этим профилем приводит к существенным погрешностям в сравнении с высокоточными экспериментальными спектрами. В настоящее время предложены более сложные модели, учитывающие не фойгтовские эффекты, такие как изменение скорости молекул из-за столкновений и зависимости коэффициентов уширения и сдвига от скорости при столкновениях. В настоящей работе представлены результаты высокоточных измерений и анализа спектров поглощения ¹²C¹⁶O в диапазоне давлений от 0,001 до 0,3 атм с использованием не фойгтовских контуров. Проанализированы зависимости параметров контуров VP, RP, qSDVP-Δ₂, qSDVP, qSDRP линий P3-P8 ¹²C¹⁶O от давления. Показано, что интенсивность S и параметры контуров Г₀ и Δ₀ линейно зависят от давления независимо от типа контура. Значения S , коэффициентов уширения Г₀/ P _CO и сдвига Δ₀/ P _CO для контуров qSDVP-Δ₂, qSDVP совпадают с экспериментальной точностью. Расчеты с VP демонстрируют отклонение значений S , Г₀/ P _CO и Δ₀/ P _CO от результатов расчетов с контурами qSDVP-Δ₂ и qSDVP в диапазоне 1-2%. При использовании контуров qSDVP-D₂, qSDVP и qSDRP наблюдается нелинейная зависимость параметров Г₂ и Δ₂ от давления. Оценены границы применимости моделей контура для описания высокоточных экспериментальных спектров молекулы ¹²C¹⁶O. Результаты работы позволят стандартизировать параметры спектральных линий для пополнения баз данных.

Пространственная освещенность является определяющей характеристикой излучения при тепловом воздействии лазерного пучка на биоткани, порошки и другие рассеивающие среды. В настоящей статье представлен теоретический анализ многократного рассеяния света в объеме полубесконечной диффузно рассеивающей среды (ДРС) на примере прессованных диэлектрических порошков с показателями преломления среды n = 1,47; 1,72 и 2,00 при длине волны 1,06 мкм (первая гармоника неодимового лазера). Проведено сравнение расчетных значений зависимостей коэффициента диффузного отражения ρ(1 - Λ), полученных имитационным методом Монте-Карло и в приближении Кубелки-Мунка. Установлена линейная связь между пространственной освещенностью в объеме ДРС и коэффициентом диффузного отражения. Определены погрешности и границы применимости исходной и скорректированной формул Кубелки-Мунка. Обнаружена сложная связь между альбедо однократного рассеяния Λ и угловой зависимостью потока фотонов, падающих на границу раздела «ДРС-воздух», f (α). В частности, показано, что при Λ → 1 и сферической индикатрисе рассеяния функция f (α) = cos(α), где α - угол падения фотона. Результаты исследования могут быть полезны для развития методов определения пространственной освещенности и использоваться в лазерной медицине.

Началом образования полярных стратосферных облаков (ПСО) и активации хлора до сих пор считается температурный порог образования тригидрата азотной кислоты T _NAT, ниже которого резко возрастает концентрация HNO₃ в частицах ПСО. В статье на основе данных по минимальной температуре, максимальным отрицательным отклонениям отношения смеси озона от многолетнего среднего и максимальному отношению смеси азотной кислоты (HNO₃) в стратосфере Арктики для пунктов Эврика (Канада), Ню-Олесунн (Норвегия), Туле (Гренландия) и Резольют (Канада) рассчитаны максимальные отношения смеси и общее содержание HNO₃. Максимальные отношения смеси HNO₃ сокращаются в течение зимы вплоть до конца февраля во всех рассмотренных пунктах наблюдения, что обусловлено конденсацией газообразной HNO₃ на частицах ПСО. Отношения смеси начинают расти с возвращением солнечного освещения в полярные широты вследствие сублимации ПСО и экспорта HNO₃ из периферийных областей вихря во время его деформации. Выбранные для анализа годы (2010/11, 2019/20, 2020/21, 2021/22 гг.) кардинально различались по динамике стратосферы и состоянию озонового слоя зимой и весной в Арктике. Результаты работы могут быть полезны для понимания временной динамики отношения смеси HNO₃ в весенне-зимней стратосфере Арктики и ее роли в химическом разрушении озона.

Для лучшего понимания текущих тенденций роста концентрации парниковых газов в региональном масштабе необходим анализ их изотопного состава с целью идентификации источников и стоков, определяющих как сезонные, так и многолетние изменения их содержания в атмосфере. Непрерывные наблюдения за CО₂, CH₄ и изотопным составом углерода их молекул, проведенные в 2022-2024 гг. в обсерватории «Фоновая», позволили определить диапазон фоновых значений и сезонную изменчивость изотопных соотношений δ¹³C-CО₂ и δ¹³C-CH₄ в атмосфере зоны южной тайги Западной Сибири. Среднедневные (13:00-17:00 по местному времени) значения δ¹³C-CО₂ и δ¹³C-CH₄ варьировали в диапазонах -9,2 ÷ -5,7 и -51,7 ÷ -46,5‰ соответственно. Анализ фоновых показателей выявил в годовом ходе резкий летний минимум концентрации CО₂ и максимум δ¹³C-CО₂, что указывает на интенсивное поглощение ¹²CO₂ наземными экосистемами региона. Зимние значения концентрации CО₂ и δ¹³C-CО₂ согласуются с данными других станций мониторинга парниковых газов Северного полушария. Картина сезонных вариаций содержания CH₄ и значений δ¹³C-CH₄ в атмосфере региона свидетельствует о том, что зимний максимум CH₄ обусловлен антропогенным фактором, а летний - биогенной эмиссией метана с заболоченных территорий Западной Сибири. Методом построения графиков Килинга для каждого месяца были определены сигнатуры источников/стоков, влияющих на концентрацию CО₂ и CH₄ в районе наблюдений. Полученные результаты могут быть использованы для анализа и интерпретации данных многолетних наблюдений за парниковыми газами в Сибирском регионе.

Выполнено экспериментальное и численное исследование влияния пассивного возмущения от установленного ребра-вихрегенератора на теплообмен в пузырьковом течении в плоском канале. Измерения температуры стенки проводились с использованием инфракрасной камеры. Для описания динамики течения и тепломассопереноса в газовой и дисперсной фазах использовались нестационарные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, записанные с учетом наличия полидисперсных пузырьков в рамках эйлерова подхода. Выполнено исследование влияния скорости потока, концентрации воздушных пузырьков и высоты ребра-вихрегенератора на теплоперенос в двухфазном газожидкостном потоке. Установлено, что тепловая картина отрывного двухфазного пузырькового течения за преградой при наличии пассивного возмущения существенно отличается от динамической. Результаты продемонстрировали увеличение теплопереноса в пузырьковом потоке за преградой. В работе проведено сравнение между полученными экспериментальными и численными данными по теплообмену в двухфазном пузырьковом турбулентном течении при наличии преграды, установленной на стенке канала, и показано удовлетворительное согласование по характеристикам конвективного теплообмена.

В работе поставлена задача расширения возможностей экспериментальных исследований газодинамики сверхзвуковых сильно разреженных струй с помощью использования новых диагностических средств определения энергетических параметров потока. Рассмотрены известные варианты измерений температуры в потоке разреженного газа. Приводится детальное описание выбранной методики и аппаратуры измерения поперечных профилей плотности (или интенсивности) молекулярного пучка и определения из них перпендикулярного скоростного отношения. На основании сопоставления большого массива полученных экспериментальных данных с известными результатами теоретических моделей подтверждена достоверность получаемой информации. Исследованы возможности и условия вычисления поступательной (перпендикулярной) температуры. Проанализированы погрешность и область достоверности получаемых результатов, влияние сопутствующих процессов скиммерного взаимодействия и проникновения в струю фонового газа на регистрируемые параметры, а также возможность расширения диапазона исследований с помощью выбранного метода.

Представлена численная модель для многофазных несмешивающихся течений в пористых средах, основанная на методе решеточного уравнения Больцмана (LBM) с использованием цветового градиента. В работе реализован алгоритм задания произвольных углов смачивания на границах раздела фаз с твердой поверхностью. Проведена верификация модели по закону Лапласа и геометрии жидкой линзы для двух- и трехфазных систем. Численное моделирование, примененное к экспериментам по вытеснению нефти в цифровой модели керна, полученной по данным микрокомпьютерной томографии, позволило получить физически корректное распределение насыщенности, включая эффекты капиллярного запирания и каналов прорыва. Разработанный подход может быть использован для анализа и оптимизации процессов нефтедобычи, исследования остаточной насыщенности и хранения углекислого газа в геологических резервуарах.

С помощью метода просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения исследовано расслоение в расплавах системы Li-K-Pb в интервале температур 941 - 1187 K. Показано, что добавка 28.6 ат. % Pb к жидкой системе Li-K недостаточна для выхода из области несмешиваемости, границы которой остаются неизвестными. Изучены профили линейного коэффициента ослабления гамма-излучения в жидких сплавах Li₄KPb₂ и Li₁₆K₃Pb₇ при двух температурах. Показано, что в процессе охлаждения гомогенные расплавы Li₄KPb₂ и Li₁₆K₃Pb₇ достигают области несмешиваемости при температурах около 1045 и 1063 K соответственно.

Представлены результаты экспериментального исследования эффективности управления сверхзвуковым турбулентным пограничным слоем на плоской поверхности путем распределенного положительного массообмена воздуха через мелкоперфорированную стенку. Эксперименты выполнены при числе Маха 2 и единичном числе Рейнольдса 12.5·10⁶ м^-1. Интенсивность массообмена варьировалась в пределах от 0 до 0.00941. Показано существенное влияние массообмена на коэффициент поверхностного трения, снижение которого в конце активной области управления достигает более 80 % в сравнении с базовым значением. Обнаружено, что при самопроизвольном массообмене, реализованном за счет естественного перепада между барометрическим давлением и статическим давлением в рабочей части аэродинамической трубы, можно также обеспечить существенное снижение коэффициента поверхностного трения вплоть до нулевого значения в конце области управления.

Разработаны составы композиционных материалов на основе водных дисперсий нефтяного битума и пластифицированного эпоксидно-дианового олигомера, стабилизированных олеиновой кислотой в щелочной среде. Проведены исследования морфологии образцов композиционного вяжущего материала, их структурно-реологических, температурных (температуры размягчения и температуры хрупкости) свойств, адгезионного взаимодействия с минеральными материалами кислой и основной природы на примере гранита и доломита. Показано, что исследуемые системы характеризуются однородной структурой, поскольку происходит равномерное распределение олигомера по всему объему битумного вяжущего с вкраплениями светлых агрегатов эпоксидно-дианового олигомера в битумной матрице, размер которых повышается при увеличении количества добавки. Установлено, что в присутствии эпоксиолигомера происходит расширение температурного интервала пластичности битума до ~20 °С, а коллоидная структура смешанных дисперсий проявляет неньютоновский характер течения вплоть до 70 °С, причем с увеличением концентрации олигомера (1-20 мас. %) устойчивость коллоидной системы к деформационным воздействиям возрастает, что подтверждается повышением значений реологических характеристик. Максимальное адгезионное сцепление пленок (>75 %) фиксируется при взаимодействии олигомер-битумного вяжущего и минерального материала с основной природой поверхности при содержании олигомера 5 и 15 мас. %. Полученные композиции перспективны для применения в качестве пленкообразующего материала строительного назначения, который можно использовать как герметизирующее и гидроизоляционное защитное покрытие для изделий и конструкций дорожного и гражданского строительства, а также в составе тампонажного материала для цементирования, крепления и ремонта скважин в нефтегазодобывающей отрасли.