"А. А. Аганин1, В. Б. Кузнецов1, Е. В. Мартынов2, Э. Т. Смирнова1"
"1Институт механики и машиностроения КНЦ РАН, 420111 Казань 2Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева, 420111 Казань"
Страницы: 61-71
В. А. Надолинный, А. А. Павлюк, С. Ф. Солодовников, З. А. Солодовникова, Е. С. Золотова, Н. А. Небогатикова, В. Ф. Плюснин, А. А. Рядун
Учреждение Российской академии наук Институт химической кинетики и горения СО РАН spectr@niic.nsc.ru
Ключевые слова: ЭПР ионов переходных металлов, сцинтилляторы, люминесценция, время жизни люминесценции, кристаллы двойного молибдата
Страницы: 730-734
На основании откорректированной фазовой диаграммы выбраны правильные условия роста кристаллов Li2Zn2(MoO4)3 и низкоградиентным методом Чохральского выращены крупные кристаллы (до 100 мм) как беспримесные, так и активированные ионами переходных металлов - Cu, Cr. Методом ЭПР установлено зарядовое состояние и структурное положение ионов меди и хрома. Проведенные исследования люминесцентных свойств показали, что для беспримесных кристаллов при комнатной температуре наблюдается люминесценция с λ = 388 нм с двухэкспоненциальным спадом люминесценции с τ1 = 2 нс и τ2 = 6 нс. При 77 K как для беспримесных, так и для активированных ионами переходных металлов кристаллов наблюдается люминесценция с λ = 560 нм и временем жизни люминесценции τ = 100 нс. Причем интенсивность люминесценции с λ = 560 нм зависит от природы и концентрации ионов переходных металлов. Предполагается, что за низкотемпературную люминесценцию отвечают катионные вакансии, ответственные за зарядовую компенсацию примесных ионов переходных металлов.
Н. Ф. Юданов1, А. В. Окотруб2, Л. Г. Булушева2, И. П. Асанов2, Ю. В. Шубин1, Л. И. Юданова1, Н. И. Алферова1, В. В. Соколов1, Н. Н. Гаврилов1, В. А. Тур1 1 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН 2 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный технический университет spectrum@niic.nsc.ru
Ключевые слова: графит, слоистые соединения, перфторированный графен, фторид углерода
Страницы: 932-938
Разработан метод получения не известной ранее слоистой структуры, состоящей из стопок перфорированных графеновых листов. Метод заключается в термическом разложении окиси графита в среде концентрированных H2SO4 и H3PO4. Для подтверждения наличия отверстий в графеновых слоях использован широкий спектр химических и физико-химических исследований. На основе новой матрицы путем ее термической и химической обработки получены слоистые соединения: оксид, фторид и фтороксид двух типов. Полученные соединения исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), инфракрасной спектроскопии поглощения (ИК), спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС), рентгеноэлектронной спектроскопии (РЭС), термогравиметрии (ТГ) и рентгенофазового анализа (РФА).
Т. И. Мельникова1, Г. М. Кузьмичева1, В. Б. Рыбаков2, Н. Б. Болотина3, А. Б. Дубовский4, Aлен Куссон5 1 Mосковская государственная академия тонкой химической технологии им. M.В. Ломоносова 2 Mосковский государственный университет им. M.В. Ломоносова 3 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН 4 Всероссийский научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья 5 Laboratoire Leon Brillouin melti@list.ru
Ключевые слова: силленит, гидротермальный синтез, нейтронография, рентгенография, состав, дефекты, диссимметризация
Страницы: 526-532
В системе Bi2O3-SiO2-O5 гидротермальным методом получены монокристаллические твердые растворы общего состава Bi24(Bi,Si,V)2O40 семейства силленита, впервые охарактеризованные нейтроноструктурным и рентгеноструктурным анализом. Выявлено присутствие в тетраэдрической позиции ионов ванадия с разными формальными зарядами (V4+ и V5+), которые ответственны соответственно за зеленый и оранжевый цвета образцов. Впервые для отдельных силленитов этой системы обнаружена диссимметризация структуры (переход из пр. гр. I23 в пр. гр. P23), вызванная присутствием в одной кристаллографической позиции нескольких атомов, а также условиями роста кристаллов.
Описаны эксперименты по исследованию химического взаимодействия образцов породы, содержащей кероген, с потоком атмосферного воздуха. Размельченная порода помещалась в проточный реактор с регулируемой температурой нагрева. Наличие взаимодействия породы с кислородом воздуха регистрировалось газоанализатором по изменению относительных концентраций молекул О2 и СО2 в газовом потоке на выходе из реактора. Измерения проводились в области температур 450÷650 К. Найдена нижняя граница температуры 480 К, при которой еще наблюдалось изменение состава газа. Проведена оценка изменения химической активности слоя породы в предположении реакции первого порядка по концентрации окислителя, получено значение энергии активации процесса 12 ккал/моль.
Сформулированы дополнительные соотношения к ранее опубликованной математической модели, позволяющие учесть тепловыделение от агломератов частиц металлов, сгорающих в пределах реакционного слоя смесевого твердого топлива и в парогазовой фазе. Приведены результаты численных расчетов процессов воспламенения и выхода на режим горения смесевого твердого топлива в зависимости от соотношения компонентов и параметров внешней среды.
Для ряда описанных в литературе явлений, наблюдавшихся в горючих газовых смесях, предложен новый механизм их возникновения, в котором учтена возможность распространения зоны реакции по каналам, не предусмотренным при конструировании экспериментальных установок. Детально рассмотрен обнаруженный более 25 лет назад процесс, считавшийся самовоспламенением нагретого ударной волной газа и в последнее время использованный в качестве экспериментального доказательства существования спонтанных (градиентных, индукционных) пламен. Показано, что в нем зарегистрировано не самовоспламенение горючей смеси, а ее поджигание горячими продуктами реакции, которые истекали в камеру с фланга детонационной волны, распространявшейся по зазору.
В рамках модели Иорданского–Когарко с мгновенным энерговыделением на фронте детонации изучены особенности формирования и распространения самоподдерживающихся волн в жидкости, содержащей пузырьки как химически активного, так и инертного газа. Сформулировано правило отбора скорости детонации в пузырьковой среде с дискретным распределением пузырьков по размерам.
Методом импульсного рентгеновского просвечивания изучена динамика перемещения частиц вещества внутри горящих образцов, дающих твердые продукты горения. В экспериментах использованы образцы из смеси Ti + С + 20% TiC, внутри которых размещали метки в виде полосок из смеси Zr + WO3 или порошка тантала. Образцы сжигали в полузамкнутой жесткой оболочке с выходом примесных газов через шлаки. Установлено, что сразу за фронтом горения начинается движение частиц продуктов сгорания в направлении, противоположном направлению движения фронта горения. Скорость частиц в центральной зоне образца достигает значений, сравнимых со скоростью горения образцов ∼ 20 мм/с), в то время как на периферии скорость движения этих частиц близка к нулю.
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование характеристик нестационарного тепло- и массообмена углепластика на основе фенольного связующего в потоке инертного газа. Изучено влияние плотности коксового остатка, темпа нагрева и способов учета изменения теплофизических характеристик материала на температурные поля и величины термохимического разрушения. Показано, что при возрастании конвективных тепловых потоков и температуры торможения газа необходимо учитывать зависимость теплофизических характеристик материала от темпа нагрева. Предложен способ этого учета.
На основе математической модели, описывающей детонацию аэровзвеси частиц алюминия в кислороде с учетом различия скоростей и температур компонентов, изучена задача распространения плоской детонационной волны. Проведен качественный анализ конечного стационарного состояния. Определены области существования стационарных решений и многообразия решений различных типов. Приведены численные иллюстрации течений различных типов. Проанализированы особенности структуры течения за фронтом в зависимости от параметров релаксации. Проведен расчет течения с учетом зависимости характерных времен от параметров за фронтом, и показано соответствие данных, полученных при замороженных и переменных параметрах релаксации. Установлено соответствие полученных расчетных данных известным экспериментальным результатам по ширине зон воспламенения и горения.
Е. А. Медведева
Государственный природный заповедник Буреинский med-ea@mail.ru
Ключевые слова: седоголовая овсянка, популяционные особенности постювенальной линьки
Страницы: 543-546
Многие показатели линьки птиц являются не только видовыми, но и популяционными характеристиками. При изучении постювенальной линьки седоголовой овсянки выявлены существенные отличия в ее полноте у молодых птиц на юге Приморского края по сравнению с птицами более северных популяций (Хингано-Буреинское нагорье). В Приморье у молодых птиц первых выводков наблюдалась частичная замена первостепенных маховых перьев. Промеры перьев до и после линьки выявили разницу в длине между ювенальными первостепенными маховыми и аналогичными перьями последующей генерации. На основе этой разницы разработана методика, позволяющая дифференцировать значительную часть седоголовых овсянок Приморья в осенний период.
Оценка глубин палеобассейнов относится к одной из наиболее трудных задач в области изучения эволюции осадкообразования. Значительные вариации глубин океанических и шельфовых палеобассейнов обусловлены не только их генезисом, но и историей развития составляющих такие бассейны отдельных крупных элементов за счет дифференциации расчлененного дна. С этих позиций изучены эффузивно-осадочные и осадочные образования раннего палеозоя Горного Алтая. Эти объекты формировались на палеоокеанических поднятиях раннекембрийской Кузнецко-Алтайской островной дуги и в позднекембрийско-раннеордовикском Алтайском сегменте Палеоазиатского океана, а также во внешней зоне Алтайского позднеордовикского шельфового бассейна. По геологическим, геохимическим и литолого-фациальным данным получены экспертные оценки абсолютных глубин отдельных фрагментов палеобассейнов с кремневым осадконакоплением, откалиброванные на заключительном этапе биоиндикаторными методами. Для верхних частей палеоокеанических поднятий Кузнецко-Алтайской раннекембрийской островной дуги предполагаются глубины 300-400 м, для верхних частей палеоокеанических поднятий Алтайского позднекембрийско-раннеордовикского сегмента Палеоазиатского океана - глубины от 500 до 1200 м, а для внешнего края внешней зоны позднеордовикского Алтайского шельфового бассейна - глубины от 150 до 500 м.
Ю. И. Капранов*,**, Н. М. Тропин*
*нститут гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск **Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск E-mails: kapranov@hydro.nsc.ru, nikita.tropin@gmail.ru
Страницы: 77-91
Исследуется процесс проникновения взвешенных в жидкости частиц в пористую среду. Формулируется постановка задачи, описывающей изменения свойств среды в окрестности подвижной границы. Предложен метод построения решения, исследованы особенности течения. Показано, что структура области, в которой происходят значительные изменения свойств среды и потока, существенно зависит от скорости смещения подвижной границы.
Проведены термодинамические расчеты детонации в плохо перемешанных горючих газовых смесях по методу минимизации термодинамических потенциалов. Представлены результаты термодинамических расчетов для плохо перемешанных топливокислородных смесей при начальном давлении 0,1 МПа и температуре 298 К. Показано, что нереагирующие компоненты (горючее и окислитель) оказывают эффект, аналогичный инертным разбавителям.
В работе на основе математической модели детонации аэровзвеси частиц алюминия в кислороде в рамках односкоростного двухтемпературного континуума изучена задача о структуре детонационной волны. Дан анализ типов течения в виде режимов Чепмена — Жуге, пересжатого и недосжатого. По результатам численных экспериментов построена карта режимов движения смеси в плоскости: число Маха детонационной волны, отношение характерных времен тепловой релаксации и горения. Определены: область реализации только пересжатых режимов детонации, многообразие существования недосжатых и пересжатых режимов и область отсутствия стационарных решений. Описаны структурные свойства решений с внутренней особой точкой и недосжатых структурно неустойчивых режимов с седловой особенностью в конечном состоянии. Путем численного моделирования нестационарных детонационных течений показана устойчивость стационарных режимов всех типов относительно малых и конечных возмущений, сохраняющих скорость детонационной волны и конечное состояние.
В рамках модельных представлений о структуре порошковой смеси алюминия с никелем построена математическая модель высокотемпературного синтеза алюминида никеля Ni3Al в режиме теплового взрыва в соответствии с равновесной диаграммой состояния системы алюминий — никель и на основе уравнений диффузионной кинетики образования интерметаллических соединений на границе раздела компонентов в условиях непрерывного нагрева системы внешним источником энергии. Проведены численные расчеты основных характеристик процесса теплового взрыва в системе алюминий — никель в зависимости от дисперсности никелевой компоненты исходной порошковой смеси стехиометрического состава.
Исследуется вопрос о распространении волны горения в газе, запыленном каплями жидкости. Получены зависимости стационарной скорости распространения пламени от параметров аэрозоля. Выявлена область параметров аэрозоля, в которой ее влияние на распространение волны горения наиболее существенно. Получены зависимости критического значения параметра, характеризующего внешний теплоотвод на срыве горения, от параметров аэрозоля, и проведено их сравнение с аналогичными зависимостями для взвеси инертных частиц в горючем газе. Выявлено, что для относительно небольших частиц дисперсной фазы критические значения параметра теплоотвода для аэрозолей ниже, чем для газовзвеси. С увеличением размера частиц дисперсной фазы критические значения теплоотвода на срыве горения становятся одинаковыми.
J. G. Goldammer
c/o Freiburg University, D-79085 Freiburg, Germany Max Planck Institute for Chemistry, Biogeocnemistry Department, Fire Ecology Research Group
Страницы: 83-98
One of the first priority areas among joint East/West research programs is the rational use of natural resources and sustainable development of regions. In the boreal zone of North America and Eurasia forests are economically very important, at the same time being highly vulnerable to disturbances. Because of its size and ecological Junctions the boreal forest and fire &hdash; its most dynamic disturbance factor &hdash; play an important role in ecosystem processes at a global scale. This paper provides an overview on the role of boreal forest fires on ecosystems, atmosphere and climate.
В рамках математической модели изучается процесс структурообразования в конденсированных продуктах высокотемпературного синтеза. Анализируется механизм образования анизотропных свойств продуктов, определяемых направлением распространения фронта. Исследования проведены для стационарного и динамических режимов распространения фронта.
На материалах социологического обследования рассмотрена проблема субъектности человека труда на промышленных предприятиях Сибири. Сделан вывод о том, что вне процесса гуманизации трудовых отношений, без существенных перемен в культурных технологиях управления, призванных минимизировать мощное проявление квазисубъектности работников промышленности (отчужденность, апатия, эксклюзия и проч.), невозможна успешная реализация современного модернизационного проекта.
Представлена новая физико-математическая модель и проведено параметрическое численное исследование основных закономерностей термохимического разрушения углепластиковых теплозащитных материалов в высокотемпературных двухфазных потоках при инерционном осаждении конденсированной фазы жидких горящих агломератов активного металла.
Представлена комплексная первичная экспериментальная информация по отколу в составных образцах — пластинах из железа Армко, нагружаемых двумя следующими друг за другом ударами плоского ударника. Эта информация состоит из результатов макрокинетического исследования процесса откола в виде профилей напряжения на границе образца с «мягкой» преградой и результатов исследования откольной микроповрежденности, возникшей в тех же экспериментах, в которых зарегистрирована история напряжения во время откола. Выявлено распределение удельной поверхности микротрещин внутри сохраненных сплошных и составных образцов. На основании сопоставления результатов макрокинетических измерений с данными микроструктурных наблюдений откольной поврежденности выявлена качественная картина эволюции откольного разрушения железа Армко при усложненном одномерном нагружении.
Предложен приближенный метод расчета иэоэнтропы идеального химически равновесного газа. Сделан анализ применимости традиционно используемой для этой цели приближенной модели.
Продолжено начатое в [1, 2] изучение химических процессов в пламенах хлорной кислоты с аммиаком. Предложены новые каналы протекания реакции. На основе экспериментальных данных по химической структуре пламени перхлората аммония и пламен в смесях О2/NH3/Ar, NH3/HClO4/H2/Ar оценены константы скоростей малоизученных стадий, уточнен кинетический механизм [1, 2]. Обсуждаются результаты расчета по химической структуре пламени в смеси NH3/ HClO4/H2/Ar и пламени перхлората аммония. Проводится упрощение кинетического механизма.
Анализируются основные закономерности формирования ионного состава пламен предельных и ароматических углеводородов, спиртов и кетонов при различных условиях горения и их связь с температурным полем. Установлено согласование теплофизических и ионизационных явлений в областях, предшествующих фронту. Показано, что при описании распределения температуры в этих зонах помимо теплопроводности следует учитывать и физико-химические процессы.
Б. Н. Кузнецов1, И. Г. Судакова2, Н. В. Гарынцева2, Н. М. Иванченко2 1 Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН Сибирский федеральный университет 2 Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН bnk@icct.ru
Ключевые слова: солома пшеницы, окислительная делигнификация, растворимые продукты, состав, применение, связующие, энтеросорбенты
Страницы: 527-533
Методами элементного и химического анализа, ИК-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии изучен состав растворимых продуктов делигнификации соломы пшеницы в среде "уксусная кислота - пероксид водорода - вода - сернокислотный катализатор". Установлено, что кубовый остаток, образующийся при регенерации отработанного щелока, содержит продукты деградации полисахаридов (4.7 отн. %), сложные эфиры (19.9 отн. %) и стерины (37.2 отн. %). В осаждаемом из щелока уксусно-кислотном лигнине присутствует значительное количество кислородсодержащих функциональных групп. Экспериментально показана перспективность использования практически невостребованного сегодня биовозобновляемого ресурса - соломы пшеницы - в качестве химического сырья для получения сорбентов и cвязующих веществ в производстве древесных плит.
"А. В. Борисов1, А. А. Желтоводов1, Д. Бадекас2, Н. Нараянсвами2"
"1Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск 2Rutgers University, New Jersey"
Страницы: 68-80
В. Н. Ветлуцкий, А. А. Маслов, С. Г. Миронов, Т. В. Поплавская, А. Н. Шиплюк
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 60-67
О. В. Лапшин, В. К. Смоляков
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск, ovlap@mail.ru, vsmol52@mail.ru
Страницы: 63-74
Построена математическая модель неизотермического синтеза прекурсоров в смеси двух реагентов при механической обработке в мельницах. Модель учитывает измельчение и агломерацию частиц, формирование межфазной реакционной поверхности, кинетику химического превращения, изменение
Получено численное решение сопряженной задачи о нестационарном радиационно- конвективном теплообмене при турбулентном обтекании горизонтальной испаряющейся полупрозрачной пленки расплава смесью газов с твердыми частицами. Движущаяся пленка подвергалась интенсивному радиационному нагреву внешним источником, излучение которого взаимодействует с газодисперсной средой и пленкой в ограниченном спектральном диапазоне. Рассчитаны поля температуры и скорости в пограничном слое и пленке. Приведены результаты расчета, позволяющие определить влияние излучения на теплообмен и динамику пленки в системе пограничный слой — пленка.
С. А. Рашковский1, Ю. М. Милёхин2, А. Н. Ключников2, А. В. Федорычев2 1Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва, rash@ipmnet.ru 2Федеральный центр двойных технологий <Союз>, 140090 Дзержинский
Страницы: 71-79
Предложено и обосновано модельное уравнение для нестационарной скорости горения твердого ракетного топлива. В диапазоне частот, представляющем практический интерес, предложенная модель согласуется с феноменологической теорией нестационарного горения, однако она более удобна для практических расчетов, так как сводится к обыкновенному дифференциальному уравнению второго порядка относительно скорости горения. Проведено параметрическое исследование переходного процесса в РДТТ при изменении площади минимального сечения сопла в широком диапазоне параметров твердого ракетного топлива. Модель предсказывает колебательные режимы горения и погасание топлива при сбросе давления. Определена граница устойчивости переходного процесса в координатах <чувствительность скорости горения к изменению давления — чувствительность скорости горения к изменению начальной температуры>. Показано, что расчеты, выполненные по этой модели, качественно и количественно согласуются с экспериментальными данными для натурного РДТТ.
В квазигомогенпой постановке проведена серия численных экспериментов по горению бора в сухом воздухе. Вариации численных параметров (предэкспоненцпальные множители и энергии активации) позволяют выявить кинетическую схему, адекватно описывающую эксперименты по горению бора. Определены границы лимитирующих процессов стадии развитого горения. По кинетическим кривым идентифицированы времена индукции, воспламенения и полного горения. Обнаружено нарушение общепринятой схемы образования высших окислов через низшие.
На основе полных нестационарных двумерных уравнений, описывающих движение реагирующего газа, получено решение задачи о распространении пламени в плоском канале с холодными боковыми стенками. Подробно исследуется процесс погасания пламени. Численно и аналитически определены значения критических чисел Пекле. Выяснены закономерности распространения пламени в отсутствие погасания.
Экспериментально определены интенсивности люминесцентного излучения поликристаллических н кристаллических образцов NaCl при давлении 28.5 ГПа, которые отличаются примерно в 50 раз. Превышение уровня излучения поликристаллических образцов объясняется исходной дефектностью структуры.
Впервые исследовано горение пяти основных типов водонаполненных ВВ на основе растворов нитратов аммония, натрия и метиламина, в ряде случаев с добавлением А1 в бомбе постоянного давления. Определено предельное давление, ниже которого горение затухает, и зависимость скорости горения от давления. Для составов, содержащих пигментную алюминиевую пудру, зависимость скорости горения от температуры пламени при высоком давлении совпадает с полученной ранее для нитросоединений.
Экспериментально определены характеристики горения смесей водород–метан–воздух в замкнутом сосуде. Для смесей водород– воздух при определенных давлениях характерно изменение знака барического показателя нормальной скорости горения, причем при Su > 0,5 м/с. При добавлении в водородовоздушную смесь метана изменение знака барического показателя с положительного на отрицательный может происходить даже при абсолютном увеличении нормальной скорости горения.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
