Н. М. Витковская1, Е. Ю. Ларионова1, Н. В. Кэмпф1, В. Б. Кобычев1, А. Д. Скитневская1, В. Б. Орел1, Б. А. Трофимов2 1 Иркутский государственный университет 2 Учреждение Российской академии наук Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН lari555@mail.ru
Ключевые слова: метанол, метантиол, ацетоксим, гидроксид щелочного металла, винилирование, механизмы реакций, квантово-химические расчеты
Страницы: 681-685
Для газовой фазы, а также с явным включением в расчет молекулы диметилсульфоксида и учетом эффектов сольватации в рамках континуальной модели выполнено неэмпирическое квантово-химическое исследование профилей реакций образования нуклеофильных частиц при взаимодействии метанола, метантиола и ацетоксима с недиссоциированной молекулой гидроксида щелочного металла.
З. И. Попов1, А. С. Федоров1, А. А. Кузубов2, Т. А. Кожевникова3 1 Учреждение Российской академии наук Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева 2 Сибирский Федеральный университет 3 Учреждение Российской академии наук Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН zipcool@bk.ru
Ключевые слова: диффузия, квантово-химические расчеты, аморфный кремний
Страницы: 891-899
В рамках формализма DFT исследован процесс абсорбирования лития в кремнии. При помощи разработанной методики моделирования структуры аморфного кремния, в том числе с примесями, показано, что по мере увеличения содержания лития в кристаллическом кремнии образуются промежуточные аморфные фазы LixSiy вплоть до кристаллической фазы Li15Si4. Вычислено увеличение объема ячейки кремния по мере заполнения ее литием. Найдена нелинейная зависимость напряжения интеркаляции кремния литием. Рассчитан коэффициент диффузии лития в кристаллическом кремнии в пределе малой концентрации и продемонстрировано значительное ускорение диффузии лития при наличии деформации решетки, что происходит в аморфном кремнии. Рассчитанные величины могут быть использованы при создании высокоемких литий-ионных аккумуляторов с кремниевым анодом.
Z. Qiu1, YO. Xia2, H. Wang2, K. Diao2 1 Henan Quality Polytechnic 2 State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University chengq26@163.com
Ключевые слова: DFT, urea, hydrogen bond, interaction energy
Страницы: 478-486
This work deals with the interaction between urea and DNA bases (adenine, thymine, guanine, and cytosine). The optimized geometries, binding energies, and harmonic vibrational frequencies are calculated using the DFT/B3LYP functional combined with the 6-31+G(d,p) basis set. Their interactions are studied aiming to understand more about the nature of the intercalation binding forces between urea and DNA. Fourteen stable complexes are found on the potential energy surface. The structures are cyclic; they are stabilized by NH…O/N and CH…O interactions. The binding energies range from -19.9 kJ·mol-1 to -74.0 kJ·mol-1. The obtained formation energies indicate that Urea:G and Urea:C are more favorable than Urea:T and Urea:A. In addition, the Atoms in Molecules theory is performed to study the hydrogen bonds in the complexes.
Описан метод измерения параметров ударно-волновых и детонационных процессов с использованием микроволновых интерферометров. Приведено описание методики постановки экспериментов и способа обработки экспериментальных данных. Рассмотрены примеры экспериментальных исследований, выполненных с использованием радиоинтерферометра трехмиллиметрового диапазона.
Рассмотрены две группы нестационарных эффектов. К первой относятся эффекты, связанные с начальными и граничными условиями: формированием волны горения и ее затуханием вблизи стенок сосуда. Пространственным масштабом этих процессов является размер зоны горения в стационарной волне. В основе этих эффектов лежит температурная неравновесность между газом и пористой средой. Ко второй группе относятся эффекты, обусловленные динамическим изменением параметров состояния реагирующего газа в процессе горения и соответствующей потерей устойчивости стационарными пламенами, что выражается в переходах из одного режима в другой или гашением пламени.
Г. М. Махвиладзе, Дж. П. Роберте*, С. Е. Якуш
"Институт проблем механики РАН, 117526 Москва; настоящее место работы — University of Central Lancashire, Preston PR1 2HE, UK, *University of Central Lancashire, Preston PRl 2HE, UK"
Страницы: 23-38
На основе анализа процессов формирования и горения пожароопасного облака, возникающего при аварийном выбросе горючего газа, получен критерий, позволяющий по известным физико-химическим свойствам вещества, геометрии резервуара и выходного отверстия, а также по условиям хранения отнести выброс к мгновенному, непрерывному или промежуточному типу. Приведены соотношения для критических размеров отверстия, соответствующих границам между различными режимами истечения. Выделены подобласти параметров, при которых зажигание истекающего газа может привести к возникновению факела либо огненного шара. Определены наиболее вероятные границы коэффициента участия топлива в горящем огненном шаре при различных задержках воспламенения. Результаты сопоставлены с имеющимися экспериментальными данными.
Приведены результаты исследования методами математического моделирования процессов каталитической очистки газов от органических примесей и оксидов азота в режиме движущейся тепловой волны. Показано существование пяти циклических режимов в слое катализатора при периодическом реверсе потока и протекании двух реакций с существенно различающимися кинетическими параметрами. Результаты теоретических исследований подтверждаются данными реализации каталитических процессов в промышленных условиях.
Предложена математическая модель исследуемого процесса, в которой капли мазута моделируются каплями углеродной суспензии. Горение и пиролиз паров жидкой части горючего рассматривались в диффузионном приближении. При моделировании горения углеродных частиц учитывались диффузионные и кинетические процессы. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования выявили определяющее влияние на полноту сгорания мазута процессов сажеобразования при его пиролизе и излучения образующихся частиц сажи. Предложен и реализован способ сжигания мазута с пониженным сажеобразованием.
Инертная добавка, газифицируясъ в волне самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, образует вместе с жидкими компонентами (реагентами или продуктами реакции) пену. Изучена структура такой волны. Рассмотрена газификация в зоне реакции и в зоне прогрева. В последнем случае волна подвержена своеобразной неустойчивости.
В. И. Шевцов, А. Е. Валов, М. Г. Власов, Е. И. Гусаченко, Л. Н. Стесик
"Институт химической физики в Черноголовке РАН, 142432 Черноголовка"
Страницы: 22-27
Термогравиметрическим методом исследовано окисление сплава циркония с 1% ниобия в воздухе при атмосферном давлении в интервале температур 480÷1000°. Обнаружено, что процесс окисления во всем исследованном диапазоне температур с высокой точностью может быть описан линейной зависимостью от времени. В экспериментах отмечено периодическое изменение скорости окисления от времени. Слой окиси, образовавшийся на поверхности образца при длительном окислении, покрыт сетью глубоких преимущественно продольных и поперечных трещин.
Н. С. Москвитина1, В. Н. Куранова1, С. В. Савельев2 1 Томский государственный университет 2 ГУ Научно-исследовательский институт морфологии человека РАМН mns_k@mail.ru, Kuranova49@mail.ru
Ключевые слова: радиационно-химическое загрязнение среды, эмбриональные патологии, земноводные, мелкие млекопитающие, репродуктивные потери
Страницы: 487-495
Проведенные исследования выявили 21 вид патологий эмбрионального развития амфибий и более 30 - мелких млекопитающих на территориях с радиационно-химическим загрязнением среды. Показаны различия в эмбриональной смертности и нарушениях эмбриогенеза как у представителей амфибий и млекопитающих, так и в рамках одного класса на участках с разной техногенной нагрузкой. Эмбриональная гибель и нарушения эмбрионального развития рассматриваются как важные причины репродуктивных потерь у разных видов.
М.А. Ахметьев
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, Россия
Ключевые слова: Палеоген, палеоцен, эоцен, олигоцен, климат, меридиональная и широтная коммуникационные системы проливов, азолловые слои, диноцисты, празинофиты, диатомовые водоросли, радиолярии, крупные и мелкие бентосные фораминиферы, споры и пыльца, растительные мегаф
Страницы: 1367-1387 Подраздел: СТРАТИГРАФИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ
Современные представления о геологической истории, палеогеографии и палеобиогеографии средних широт Центральной Евразии в палеогене были заложены во второй четверти прошлого столетия А.Л. Яншиным. Рассмотрены основные этапы геологического развития Западно-Сибирской и Туранской плит, а также Тургайского прогиба. В палеоцене и эоцене они являлись ключевыми звеньями единой меридиональной морской коммуникационной системы, связывающей Арктический океан с Тетисом. До возникновения широтного Альпийско-Гималайского орогенного пояса Тетис с его окраинными морями образовывали единую шельфовую акваторию. Наиболее тесные связи водных масс и биотический обмен между ними были в танете и первой половине ипра. Это сопровождалось активным теплопереносом из тропических в высокие широты по всей системе внутренних шельфовых морей и проливов. C конца палеоцена меридиональная система была дополнена и осложнена широтной системой проливов, обеспечивающей связь морей Северного Перитетиса с Североморским бассейном и Атлантикой. Сочетание двух морских коммуникационных систем до конца эоцена определяло динамику климата этого региона. Влияние Арктического бассейна в большей степени отражалось на составе холодноводного бентоса, а Тетиса - на планктонной биоте фотического слоя. В заключительный этап морского осадконакопления в тавдинский век Западно-Сибирский внутренний бассейн был уже полностью изолирован от Арктического и открыт через Тургайский пролив только в Туранское море. В периоды низкого стояния уровня Мирового океана происходило формирование "азолловых" слоев в условиях опреснения поверхностных вод и дизоксии придонных, населенных угнетенной бентосной биотой. На рубеже эоцена и олигоцена с исчезновением тавдинско-чеганского моря на обширных пространствах Западной Сибири, Тургая и Северного Приаралья начала формироваться речная сеть. Она была ориентирована с севера на юг в условиях нестабильного умеренно-теплого (до субтропического) климата с переменной влажностью. Окончательное становление мезофитной листопадной хвойно-широколиственной флоры тургайского экотипа завершилось к концу раннего олигоцена.
Получены нелинейно-дисперсионные уравнения мелкой воды, описывающие распространение длинных поверхностных волн на сферической поверхности с учетом вращения Земли и подвижности дна океана. Вывод уравнений основан на разложении решения уравнений гидродинамики для сферы по малым параметрам, зависящим от относительной толщины слоя воды и дисперсии поверхностных волн.
А. В. Плеханов, А. Н. Терещенко, Д. В. Хандрыга
"Люберецкое научно-производственное объединение «Союз», 1140056 Дзержинский Московской области"
Страницы: 21-27
С помощью численного интегрирования исследовано зажигание полуограниченного пористого тела лучистым потоком тепла. Определено влияние потока газа из окружающей среды по порам и теплообмена между фазами внутри тела на режимы зажигания. Найдено критическое условие, разделяющее режимы зажигания и безвзрывного прогрева. Проанализирована зависимость времени и координаты точки воспламенения от параметров системы.
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза изучены закономерности горения системы Zr–Nb–C в аргоне, азоте и смеси азота и водорода. При горении в аргоне отклонение от стехиометрии по углероду способствует взаимному растворению образующихся фаз и приводит к формированию однофазных сложных карбидов. Показано гомогенизирующая роль водорода в процессе формирования сложных продуктов горения системы Zr–Nb–C–N–H. Установлено, что в системе Zr–Nb–C–N–H происходит конкуренция влияний азота, водорода и углерода. Построены концентрационные треугольники системы Zr–Nb–C, на которой представлена эволюция фазового состава продуктов горения в зависимости от реакционной среды.
А. Н. Золотко, Я. И. Вовчук, Н. И. Полетаев, А. В. Флорко, И. С. Альтман
"Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова, 270100 Одесса, Украина"
Страницы: 24-33
В работе рассмотрен метод получения нанопорошков оксидов тугоплавких металлов при сжигании исходных порошков металлов в ламинарном дисперсном факеле. Метод назван газодисперсным синтезом. Экспериментально исследована структура зоны горения ламинарных диффузионного дисперсного факела и факела на предварительно перемешанных горючем и окислителе. Получена информация о температуре газообразных продуктов сгорания и ее пространственном распределении, температуре горящих частиц и конденсированных продуктов сгорания, режимах горения частиц металлов. Исследуется зависимость свойств получаемых оксидов от параметров факела и зоны горения, а также механизма горения частиц. На основе полученных результатов сделана попытка восстановить механизмы образования и роста конденсированной фазы в условиях ламинарных диффузионных факелов. Проведена расчетная оценка среднемассового размера частиц порошков оксидов.
Исследуется процесс воспламенения неоднородного облака газовзвеси реагирующих частиц внешним лучистым потоком. В зависимости от параметров задачи выделены режимы зажигания и объемного воспламенения. Увеличение интенсивности внешнего потока и размера частиц дисперсной фазы способствует переходу объемного воспламенения к зажиганию. Координата воспламенения не зависит от величины массовой концентрации дисперсной фазы. Учет переизлучения частицами тепловой энергии приводит к незначительному смещению координаты воспламенения в глубь облака и увеличению периода индукции воспламенения.
Н. А. Какуткина, А. А. Коржавин, В. С. Бабкин, В. В. Замащиков, А. А. Плеслов
"Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 20-28
Проведены исследования влияния геометрических размеров на горение газовых смесей в закрытых сосудах с препятствиями. Показана возможность раздельного учета эффектов ускорения горения за счет взаимодействия пламени с препятствиями и за счет автотурбулизации пламени. Обнаружено, что степень ускорения горения за счет автотурбулизации является универсальной функцией объема сосуда и физико-химических характеристик газовой смеси и контролируется числами Фруда и Льюиса. Показана возможность масштабного моделирования взаимодействия пламени с препятствиями.
Анализ программных документов в области федеративных и межбюджетных отношений показал, что существующая система федеративных институтов неэффективна. Осознана необходимость децентрализации властных полномочий и финансовых ресурсов. Но серьезные политические реформы в сфере федеративных отношений и региональной политики пока не стоят на повестке дня и подменяются отдельными, часто противоречивыми решениями. В части межбюджетных отношений реально идут процессы перераспределения финансовых ресурсов и ответственности на региональный и местный уровни, причем второй процесс часто обгоняет первый.
А. Я. Корольченко, Ю. Н. Шебеко, А. В. Трунев, В. Ю. Навценя, С. Н. Папков, А. А. Зайцев
"Всероссийский НИИ противопожарной обороны, 143900 Балашиха-3"
Страницы: 17-22
Экспериментально исследовано влияние аэрозоля, образующегося при быстром испарении перегретой воды с температурой 150°, на горение метановоздушной смеси в замкнутом сосуде околосферической формы объемом 20 дм3. Определены концентрационные пределы распространения пламени и нормальная скорость горения в зависимости от массовой концентрации водяного аэрозоля. Выявлена низкая флегматизирующая способность аэрозоля, вызванная образованием капель воды достаточно большого размера. Флегматизирующая эффективность аэрозоля практически полностью обусловлена наличием в нем насыщенного водяного пара. Обнаружено экспоненциальное уменьшение нормальной скорости горения смеси с ростом концентрации аэрозоля перегретой воды.
Экспериментально изучено влияние степени эмульгирования водою мазута М-40, подогретого до температуры кипения воды, на период самовоспламенения при импульсном высоконапорном впрыске в горячий воздух. Показано, что присадка воды не меняет химизма реакции, а подогрев водотопливной эмульсии ведет к стиранию различий в характере воспламенения эмульсии и безводного топлива. Подтверждена решающая роль условий смесеобразования на особенности самовоспламенения. Получены косвенные свидетельства того, что на процесс первичного диспергирования струи при выходе ее из сопла распылителя активно влияет динамическая прочность жидкости на разрыв.
Экспериментально исследована динамика горения водоосновных пен в трубах. Обнаружено, что пены, заполненные водородовоздушными смесями, горят стационарно. При горении пен с метановоздушными смесями выявлено два типа нестационарных эффектов. Показано, что нестационарность обусловлена взаимодействием звука, сопровождающего горение, с пеной и непосредственно с пламенем.
Экспериментально исследовано зажигание гетерогенной системы никель –алюминий потоком лазерного излучения. Измерены характеристики зажигания в зависимости от величины падающего потока, диаметра, высоты, пористости образцов. Установлено, что процесс зажигания никель–алюминиевых составов из высокодисперсных порошков определяется твердофазным взаимодействием исходных реагентов.
И. А. Ворсина, Т. Ф. Григорьева, А. П. Баринова, Н. З. Ляхов
Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН grig@solid.nsc.ru
Ключевые слова: механохимическая активация, механохимическое взаимодействие, органические кислоты, диоксид кремния
Страницы: 485-494
Методом ИК-спектроскопии исследовано взаимодействие аморфного оксида кремния (аэросила) с органическими кислотами в процессе механической активации в высокоэнергетической шаровой мельнице. показано, что мономерные молекулы одно-, многоосновных и ароматических кислот связываются с аэросилом через молекулы абсорбционной воды: аэросил - абсорбционная вода - кислота. Молекулы воды образуют достаточно прочные водородные связи с основными поверхностными центрами аэросила и с гидроксилами карбоксильных групп мономерных молекул кислоты. В механохимическом взаимодействии с аэросилом гидроксикислот, в том числе ароматических, и аминокислот участвуют как основные, так и кислотные поверхностные центры носителя.
На основе диффузионно-кинетической модели рассмотрено горение частицы углерода в воздухе. Показано существование двух режимов горения: высокоскоростного и низкоскоростного. При высокоскоростном режиме горения кислород полностью потребляется в гомогенной реакции над поверхностью частицы и не достигает частицы, при этом потребление углерода осуществляется за счет реакции с диоксидом углерода. При низкоскоростном режиме горения кислород достигает поверхности частицы и реакция углерода с кислородом с образованием диоксида углерода происходит внутри пористой структуры частицы.
О. А. Шмагунов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск E-mail: shmag@itam.nsc.ru
Страницы: 24-31
Проведено обобщение результатов, полученных ранее с помощью метода дискретных вихрей с «вязкой» коррекцией. Определены границы области применимости этого метода. Полученные ранее результаты обтекания плоской пластины дополнены оценками сходимости решения. Выполнено моделирование истечения плоской струи вязкой несжимаемой жидкости в затопленное пространство. Проведен анализ геометрических характеристик струи — полуширины, формы профилей продольной скорости и интенсивности пульсаций. Установлено, что результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными и результатами расчетов, выполненных с помощью других методов.
Ф. С. Палесский1, С. С. Минаев1, Р. В. Фурсенко1, В. К. Баев1, А. И. Кирдяшкин2, В. М. Орловский3 1 теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск palesskiy@itam.nsu.ru 2Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634055 Томск 3Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск
Страницы: 21-27
В рамках одномерной диффузионно-тепловой модели теоретически исследованы характеристики радиационного теплового потока из расширяющегося микроканала, в котором происходит горение предварительно перемешанной смеси газов. Полученные результаты обобщены на случай горения газа в пористой среде, состоящей из набора отдельных, регулярно упакованных микроканалов. Показано, что при расчете эффективности радиационных пористых горелок и при моделировании стабилизации пламени внутри пористой среды необходимо учитывать радиационный поток из подповерхностных слоев пористого тела.
Исследуется горение смеси Н2 + 02 + НВr при постоянной плотности (объеме). При временах, меньших времени задержки самовоспламенения τ3, рассматриваются приближенные методы решения системы кинетических уравнений. Приведены редуцированные детальные кинетические механизмы. При р ≲ 4 · 104 Па получена оценка τ3 в линейном приближении, прир ≳ 4 · 105 Па показана справедливость линейных соотношений между концентрациями различных компонентов горючей смеси.
Рассмотрена задача об очаговом тепловом воспламенении в веществе, способном к автокаталитическому превращению. Методом сращиваемых асимптотических разложений получено выражение для критического значения параметра Франк-Каменецкого. Определены особенности этого выражения, связанные с автокатализом. Исследованы предельные случаи сильного и слабого автокатализа.
На основе квазиодномерного подхода развита теория свободноконвективного горения жидкой смеси со свободной поверхностью в атмосфере газообразного окислителя. Получены расчетные соотношения, определяющие ноля тепловых и диффузионных величин, а также значения основных характеристик процесса (скорости горения, температуры пламени и жидкости на границе раздела фаз, высоты факела и др.). Исследованы сопутствующие горению диффузионные явления в жидкости, а также влияние ее начального состава на процесс горения. Теоретически обоснована необходимость циркуляционной конвекции в жидкой фазе.
Исследовано горение дигидразината перхлората лития и моногидразината перхлората натрия в интервале давлений 0,1*#0247;7 МПа. Установлено, что горение протекает с неполным окислением горючей части: комплексов. Выявлена однозначная связь скорости горения с температурой поверхности, заряда. Показано, что скорость горения гидразинатов определяется реакциями окисления гидразина в поверхностном слое (расплаве) к-фазы. Определены энергии активации ведущих стадий горения.
Дана постановка задачи о воспламенении частиц металлов в затухающих ударных волнах для одномерного нестационарного течения газа (с различными видами симметрии), которое возникает от взрыва центрального заряда. Обсуждаются данные расчетов этой проблемы в случае автомодельного движения газа при сильном взрыве. Выявлено три типа динамики частиц в зависимости от их радиуса; существование двух областей — в первой частицы запасают тепло, во второй передают его газу (вариант без воспламенения частиц). Определено влияние характерных параметров задачи на время воспламенения, когда имеет место воспламенение частиц.
На основании термогравиметрических измерений в инертной среде п простейшей кинетической схемы получены термокинетические постоянные сушки и пиролиза типичных лесных горючих материалов. Показана адекватность модели эксперименту. Выявлены материалы, для которых могут быть использованы единые значения кинетических постоянных. Предлагаются методики использования полученных значений в общей математической модели лесных пожаров.
Экспериментально исследованы концентрационные пределы распространения пламени и нормальной скорости горения водородсодержащих парогазовых смесей Н2 + О2 (воздух) + разбавитель (азот, водяной пар) при температурах до 250 °С и давлениях до 4 МПа. Найдено, что в диапазоне 2 т 4 МПа пределы практически не зависят от давления. Показано, что разбавление азотом и водяным паром качественно и количественно существенно по-разному влияет на нормальную скорость горения стехиометрических водородовоздушных смесей. Представлена качественная интерпретация наблюдаемых эффектов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
