Д.И. Деревянко1,2, Е.Ф. Пен3,4, С.И. Алиев1, В.В. Шелковников1,4 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия derevyanko@nioch.nsc.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН 3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия pen@iae.nsk.su 4Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия vice@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: голография, фотополимерные материалы, отражательные голограммы, сенсоры, эффективная толщина голограмм, модуляция коэффициента преломления
Страницы: 114-125
Исследовано влияние постэкспозиционной термической обработки на изменения спектральных и дифракционных характеристик отражательных голограмм, полученных на голографических фотополимерных материалах разной толщины (8-10 и 20-25 мкм) в двух случаях постобработки: непосредственно по завершении их записи и после ультрафиолетового задубливания фотополимера. Выявлено, что длительная термообработка при 50 °С незадубленных голограмм толщиной 10 мкм приводит к увеличению амплитуды модуляции коэффициента преломления с 0,014 до 0,022. Для незадубленных голограмм выявлены существенное смещение спектрального отклика в коротковолновую область и уширение его контура вследствие значительной усадки фотополимера и искажений пространственной структуры голографической решётки. После процедуры задубливания термическая обработка не вызывает заметных изменений спектральных и дифракционных характеристик голограмм независимо от их толщины. Установлено, что нагрев/охлаждение в диапазоне 50-5 °С задубленных голограмм толщиной 25 мкм приводит к контролируемому в режиме реального времени батохромному/гипсохромному сдвигу спектрального отклика голограмм, в то время как для голограмм толщиной 8 мкм такие сдвиги отсутствуют, что создаёт предпосылки для формирования нечувствительных к изменениям температуры атермолизованных голографических оптических элементов.
В.А. Иващенко1,2, Р.И. Мулляджанов1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия ivashchenko@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия rustammul@gmail.com
Ключевые слова: турбулентный переход, течение в трубе, паффы, прямое численное моделирование
Страницы: 317-322
При определенных условиях переход к турбулентности может сопровождаться возникновением локализованных турбулентных структур, известных как паффы. Паффы представляют собой области турбулентности, окруженные ламинарным течением, и их поведение значительно зависит от числа Рейнольдса (Re). В представленном исследовании изучается влияние начальных условий течения на формирование паффов в круглых трубах различной длины с использованием прямого численного моделирования (DNS) при фиксированном числе Рейнольдса Re ≃ 2200. Из литературы известно, что при числах Рейнольдса около Re ≃ 2000 одиночные паффы формируются как метастабильные структуры с возможностью распада или сохранения, а при Re > 2300 паффы взаимодействуют, образуя более сложные и стабильные конфигурации, такие как двойные и тройные паффы. Устойчивым принято называть пафф, время жизни которого значительно превышает характерное время в данной системе, обычно определяемое как отношение длины рассматриваемой области к значению осевой скорости в ламинарном участке течения. При этом известно об увеличении количества устойчивых паффов с ростом числа Рейнольдса, в то время как вопрос повторяемости конфигурации течения при одном и том же числе Рейнольдса остается открытым. Полученные данные имеют важное значение для прогнозирования и контроля турбулентности в различных инженерных приложениях.
А.А. Голышев, А.М. Молодец
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия golyshev@icp.ac.ru
Ключевые слова: манганин, электросопротивление, гистерезис, высокое давление, уравнения состояния, ударные волны, математическое моделирование, гидрокод
Страницы: 120-133
Исследована объемно-температурная зависимость удельного электросопротивления манганина в области давлений 5 ÷ 70 ГПа и температур 300 ÷ 1 000 К ступенчатого ударного сжатия. Измерено электросопротивление манганиновых образцов в условиях динамического нагружения плоскими одномерными ударными волнами. Разработаны термическое и калорическое уравнения состояния манганина, с использованием которых реконструирована объемно-температурная зависимость удельного электросопротивления ударно-сжатого манганина. В предположении обратимости удельного электросопротивления металла сформулирована полуэмпирическая модель изменения удельного электросопротивления манганина при сжатии и разгрузке, включая эффект гистерезиса манганинового датчика.
А.Н. Самсонов, Ф.А. Быковский, Е.Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия sams_alexandr@mail.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, водородовоздушная смесь, кольцевая цилиндрическая камера, пьезоэлектрические датчики давления
Страницы: 138-154
С помощью высокочастотных датчиков давления Kulite XTEH-10L-190 (M) Series зарегистрированы профили давления в поперечной детонационной волне, распространяющейся в кольцевой цилиндрической камере при непрерывной спиновой детонации смеси водород --- воздух. Определены уровни давления во фронте детонационной волны, в коллекторе воздуха и на выходе из камеры по отношению к среднему статическому давлению, регистрируемому низкочастотными датчиками (10 кГц) фирмы <<Trafag>>. Колебания давления за фронтом волны указывают на сложную газодинамику процессов в ее окрестности. Выявлена область химической реакции за фронтом волны, составляющая около 6.3 % периода между волнами. Обнаружено снижение минимального коэффициента избытка горючего с повышением давления в камере сгорания до 0.22, при котором развивается непрерывная спиновая детонация. Скорости поперечных детонационных волн уменьшаются с уменьшением коэффициента избытка горючего и в некоторых режимах приближаются к скорости идеальной детонации Чепмена --- Жуге. По показаниям полного и статического давления на выходе из камеры сгорания вычислен удельный импульс, максимальное значение которого с вычетом холодного истечения 5 000 c при значении коэффициента избытка горючего 0.35. Показано, что потери полного давления при истечении из коллектора воздуха в камеру сгорания через щель шириной 6 мм (критический режим истечения) на 4 ÷ 5 % выше, чем при докритическом истечении через щель 10 мм.
Двухслойный Zr0.85Y0.15O2-δ/Ce0.9Gd0.1O2-δ (YSZ/GDC) электролит твердооксидного топливного элемента впервые сформирован на микротрубчатом NiO/YSZ-аноде с помощью метода реактивного магнетронного распыления. Композитный материал La2NiO4+δ -Ce0.8Sm0.2O2-δ (LNO-SDC) использован в качестве катода и охарактеризован с помощью рентгеновской дифракции. Измерены вольт-амперные характеристики микротрубчатого твердооксидного топливного элемента (МТ ТОТЭ) анод-поддерживающей конструкции с двухслойным тонкопленочным YSZ/GDC-электролитом и воздушным LNO-SDC-электродом. С помощью метода сканирующей электронной микроскопии исследована микроструктура единичного топливного элемента после проведения электрохимических измерений. Выполнено сравнение с уже имеющимися литературными данными по МТ ТОТЭ с аналогичными функциональными слоями.
Исследовано прохождение волны со ступенчатым профилем и импульса конечной длительности из жидкости в пористую среду, насыщенную пузырьковой или "чистой" жидкостью. Изучено воздействие волн на твердую стенку с расположенным перед ней слоем насыщенной пористой среды. Показано, что результаты расчетов качественно хорошо согласуются с известными экспериментальными данными
А.Г. Князева, О.Н. Крюкова
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия anna-knyazeva@mail.ru
Ключевые слова: тепловая эффективность, теплообменники, математическая модель, экспериментальные исследования, интенсификация теплопередачи, структура потоков
Страницы: 543-549
Представлено описание двухуровневой модели синтеза покрытия на подложке с разделением физических процессов по пространственным масштабам. Модель соответствует лазерной технологии синтеза композита с формированием упрочняющих частиц in situ. Поле температуры описывается в макрозадаче. Изменение фазового состава моделируется на уровне реакционных ячеек в рамках теории реакционной диффузии. Квазистационарный режим синтеза является скорее исключением, чем правилом. Задачи связаны между собой. Показано, что динамика процесса для образцов разных размеров различна. Вывод о возможности протекания процесса в контролируемом квазистационарном режиме можно сделать только после предварительной оценки характерных масштабов и численного моделирования.
Представлена работа устройства для опроса волоконных датчиков на основе интерферометра Фабри - Перо с частотой обновления кадров до 70 кГц. Быстродействие устройства достигается за счёт совокупного действия пассивной оптической схемы на основе многоканальной упорядоченной волноводной решётки и фазового алгоритма обработки данных. Экспериментально продемонстрирована возможность высокочастотного опроса датчика с точностью ∼1 % от диапазона измерения (∼50 пм).
В.А. Портола, Е.А. Киренберг
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия portola2@yandex.ru
Ключевые слова: Самовозгорание угля, суглинок, коэффициент проницаемости, изоляция угля и углесодержащих пород, профилактика самовозгорания, уплотнение, орошение водой
Страницы: 110-118
Выполнены исследования значений коэффициента проницаемости скопления угля и слоя суглинка. Установлено, что коэффициент проницаемости суглинка в 51.6 раза меньше, чем у скопления угля. В этой связи для предупреждения самовозгорания угля и углесодержащих пород можно использовать эту дисперсную осадочную породу. Основной изолирующий эффект оказывает слой суглинка толщиной 0.06 - 0.08 м, снижающий коэффициент проницаемости изолированного скопления в 5 раз. Дальнейшее увеличение слоя суглинка незначительно влияет на проницаемость системы. Орошение водой уменьшает проницаемость суглинка, однако при высыхании в изоляционном материале образуются трещины, открывающие доступ воздуха к окисляющемуся углю. Для восстановления изолирующего эффекта после воздействия воды необходимо рыхление суглинка и его уплотнение.
Рассматривается неопределенность понятия «агломерация» в региональных и федеральных документах стратегического и территориального планирования, а также в научной литературе. В результате анализа документов разного уровня, а также научных трудов авторитетных специалистов в данной области, сформирована сравнительная таблица, позволяющая проследить динамику понятия «городская агломерация». Большинство из приведенных определений указывают, что для агломерации необходимы «ядро», спутники и производственные, экономические, социальные и транспортные связи между ними. Анализируются практические подходы к выделению границ Иркутской агломерации, их достоинства и недостатки. На основе анализа национального проекта «Безопасные качественные дороги», Стратегии социально-экономического развития Иркутской области до 2036 г. и главного документа территориального планирования региона - Схемы территориального планирования Иркутской области - обосновываются два подхода к выделению границ агломерации, отражающие различия в ее делимитации: транспортный и территориально-административный. Подход, отраженный в национальном проекте, основывается на развитии транспортной инфраструктуры, в то время как подход, имеющий место в Стратегии и Схеме территориального планирования, учитывает принцип территориальной неделимости и интервалы временной доступности до ядра Иркутской агломерации - города Иркутска. Рассмотрены положения проекта федерального закона «О городских агломерациях», который впервые приводит утвержденный перечень критериев для выделения агломерации, таких как наличие центра, средняя плотность территориальных образований, составляющих агломерацию, и транспортная доступность периферийных территорий по отношению к ядру. Помимо определения критериев, данный проект позволит закрепить терминологическую базу в отношении агломераций, установить правовые и организационные условия их функционирования, а также определить полномочия региональных и муниципальных органов власти в управлении агломерационными процессами.
П.Г. Воронцов, В.П. Дик, Н.В. Кулипанова
Алтайский государственный медицинский университет Минздрав России, Барнаул, Россия sport-altai@mail.ru
Ключевые слова: медицинское образование, дисциплина «Биоэтика», современные направления философии человека, социокультурные подходы в биоэтике
Страницы: 169-181
Введение. Анализируются разные подходы к преподаванию в медицинских вузах учебной дисциплины «Биоэтика», которая по своему содержанию является комплексным учебным предметом, вбирающим в себя гуманитарные знания в виде профессиональной этики врача, а также анализ ряда современных биомедицинских технологий с позиций морально-нравственных отношений врача и пациента. Методология. Применены системно-философский и аксиологический методы, а также социокультурный, этический и компаративистский подходы к проблеме преподавания биоэтики. Обсуждение. Обосновывается позиция о том, что трансформация философско-антропологической проблематики в современном мире закономерно откладывает свой отпечаток на ряд гуманитарных образовательных дисциплин в высшей школе России, в том числе и на преподавание биоэтики в медицинских вузах. Осуществлен анализ более общих современных философских взглядов на человека: от холистических (человек - целостное духовно-нравственное, психосоциальное и телесное существо) до парциальных, (человек односторонний, человек потребляющий, человек служебный; человек эгоцентричный; человек деконструктивный, киберчеловек и др.). В зависимости от выбора философских взглядов на человека происходит трансформация гуманитарных дисциплин, в том числе биоэтики. В целом в данной дисциплине можно выделить современный западный и российский социокультурные подходы. Заключение. Традиционный российский философско-педагогический подход нацеливает на холистическое содержание дисциплины «Биоэтика» с преобладанием морально-нравственных ориентиров по отношению к человеку в медицине в сравнении с европейскими подходами, которые более разнообразны, основанные на парциальных подходах, особенно в связи с коммерциализацией медицины. Данная дисциплина в сравнительном аспекте требует освещения разных подходов к человеку в медицине с критическим анализом возможных результатов.
Растения Myricaria bracteata Royle и Myricaria longifolia (Willd.) Ehrenb. (Tamaricaceae) используются в традиционной медицине Монголии, Китая и России (Сибирь). M. bracteata введена в культуру, показана перспектива для озеленения за счет высокой зимостойкости, засухоустойчивости и декоративности. Проведенные ранее исследования фенольных соединений листьев M. bracteata и M. longifolia выявили наличие производных 17 агликонов флавоноидов, а также эллаговой кислоты и ее производных. Анализ по методу главных компонент 10 популяций каждого вида по 56 признакам состава фенольных соединений побегов показал высокое сходство видов. Обнаружены преимущественно количественные различия в составе компонентов. Наиболее значительно по составу проанализированных компонентов от большинства образцов отличались природные популяции M. bracteata из Таджикистана и Хакасии, а также природные и интродукционные популяции обоих видов из Республики Алтай. Популяции M. longifolia алтайского происхождения выделялись максимальным содержанием суммы фенольных соединений (до 107,7 мг в 1 г абсолютно сухой массы), гиперозида (18,1 мг/г) и кверцитрина (2,8 мг/г). Состав экссудативных соединений побегов у исследованных видов также характеризовался высокой степенью сходства. Выявлены различия в концентрациях соединений по годам. Экссудаты отличались более высокой антиоксидантной активностью (IC50 34,2 и 42,2 мкг/мл) по сравнению с экстрактами (IC50 110,7 и 172,2 мкг/мл). С помощью гистохимических методов установлена локализация фенольных соединений в солевых железах листьев, проводящей системе и хлоренхиме листьев и стеблей. Проведенные исследования продемонстрировали высокий потенциал растений из естественных и интродукционных популяций сибирских видов рода Myricaria как источников фармакологически ценных компонентов, в том числе и в филлосфере растений, что позволяет рекомендовать эти виды для культивирования в качестве элементов естественной очистки и улучшения экологических параметров воздушной среды.
М.А. Суконкин, П.Ю. Пушкарев
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия msukonkin@mail.ru
Ключевые слова: Магнитотеллурическое зондирование, подавление приповерхностных искажений, нормализация кривых магнитотеллурического зондирования
Страницы: 1376-1390
Существенной проблемой метода магнитотеллурического зондирования (МТЗ) является влияние локальных приповерхностных неоднородностей, искажающих данные МТЗ во всем диапазоне частот. Эти искажения затрудняют анализ, интерпретацию данных и в конечном итоге получение информации об изучаемых глубинных структурах. Широко применяемым способом подавления приповерхностных искажений является нормализация кривых МТЗ с помощью пространственной низкочастотной фильтрации. Целью статьи является оценка эффективности такого подхода, в том числе с использованием предлагаемых авторами весовых характеристик. Для этого cоставлена простая геоэлектрическая модель земной коры, содержащая проводящий осадочный чехол, высокоомный фундамент и трехмерную проводящую впадину в фундаменте. Рассмотрены два варианта модели: с однородной верхней частью разреза и со множеством локальных приповерхностных неоднородностей. С помощью трехмерного моделирования рассчитаны синтетические данные МТЗ по системе профилей. В данных для второго варианта модели наблюдается эффект приповерхностных искажений, приводящий к смещению амплитудных кривых МТЗ по уровню. Для подавления искажающего эффекта от приповерхностных неоднородностей проведена нормализация кривых МТЗ с использованием сглаживающих фильтров в скользящем окне с разными радиусами. Были использованы различные весовые характеристики фильтров, а именно: за удаление точки от центра радиуса скользящего окна, за отличие амплитуды в данной точке от средней в окне и за различие главных направлений, определенных по полярным диаграммам модуля главной компоненты тензора импеданса и главной компоненты фазового тензора. В целом результаты экспериментов показали высокую эффективность нормализации главных компонент тензора импеданса и теллурического тензора и более низкую эффективность нормализации дополнительных компонент.
Актуальность изучения различных аспектов корпоративной социальной ответственности является предметом всевозможных исследований в последние десятилетия. Однако в современный период новая экономическая парадигма, основанная на цифровых технологиях и информационных сетях, коренным образом меняет традиционную экономическую среду и виды деятельности, что приводит к глубокой реструктуризации корпоративных бизнес-моделей, организационных структур и моделей рыночной конкуренции. В работе представлен широкий обзор международных и отечественных исследований, связанных с проблемой корпоративной социальной ответственности. Статья разбита на несколько разделов, касающихся отдельных вопросов корпоративной социальной ответственности и дедуктивно раскрывающих ее значение для эффективного функционирования организации. Ключевыми аспектами работы выступили интерпретация взаимосвязи между корпоративной социальной ответственностью и цифровыми технологиями, оценка дискуссии о корпоративной социальной ответственности и корпоративной цифровой социальной ответственности, наконец, разработка вопроса о специфике формирования корпоративной социальной ответственности в ситуации удаленной занятости персонала. Использование библиографического метода в интерпретации проблемы корпоративной социальной ответственности позволило дать четкое понимание обсуждаемых вопросов. Данные, полученные в ходе исследования, послужили основой для разработки рекомендаций по рассматриваемой проблеме.
М.И. РОГОВОЙ1, С.А. ДОБРЫНИН1, Ю.И. ГЛАЗАЧЕВ1,2, И.А. КИРИЛЮК1 1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия mcrogovoy@yandex.ru 2Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия glaza@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: нитроксильный радикал, пиперидин, реакция гетероциклизации
Страницы: 630-639
Нитроксильные радикалы пиперидинового ряда нашли множество применений в различных областях науки и технологиях. Введение объемных алкильных заместителей в ближайшее окружение фрагмента N-O придает таким радикалам полезные характеристики, повышая их устойчивость в биологических образцах, усиливая защитные антиоксидантные свойства и делает их ценными регуляторами радикальной полимеризации. Продемонстрирован первый пример синтеза пространственно-затрудненного нитроксильного радикала со спиро-2-гидроксиметилциклопентановым фрагментом и двумя этильными группами в положениях 2 и 6 пиперидинового цикла соответственно. Для этого 2-(2-аминоэтил)-2-метил-1,3-диоксолан конденсировали с диэтилкетоном в условиях кислотного катализа. Полученный спироциклический пиперидин окисляли в альдонитрон. Спиро-2-гидроксиметилциклопентановый фрагмент формировали через реакцию с 4-пентенилмагнийбромидом с последующим окислением и внутримолекулярной реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения и восстановительным раскрытием изоксазолидинового цикла. Полученный диспироциклический пиперидин окисляли в соответствующий нитроксильный радикал - 8-[(гидрокси)метил]-13,13-диэтил-1,4-диокса-12-азадиспиро[4.1.4.3]тетрадекан-12-оксил. Изучена кинетика его восстановления аскорбиновой кислотой.
Требования к элементам и эффективность применения систем адаптивной оптики (АО) во многом связаны с атмосферными условиями в местах их расположения. Первоочередной задачей при разработке АО-систем остается обеспечение потока фотонов от натриевой лазерной опорной звезды (ЛОЗ), достаточного для работы датчика волнового фронта. Одним из способов увеличения потока фотонов является формирование ЛОЗ лазерным излучением с круговой поляризацией, что связано с влиянием магнитного поля Земли на энергетические уровни атома натрия. Особенностями обсерваторий Сибири являются величина геомагнитного поля 56-58 нТл, что значительно выше, чем на любой известной зарубежной обсерватории, а также низкая (порядка 2 × 1013 атомов/м2) плотность содержания атомов натрия в мезосфере летом. Представлены результаты численного моделирования обратного потока фотонов от натриевой ЛОЗ для атмосферных условий Сибири. Рассмотрены подходы к увеличению яркости ЛОЗ. Полученные в работе результаты могут быть использованы при разработке АО-систем наземных телескопов для наблюдения космических объектов естественного и искусственного происхождения.
Рассматриваются способы повышения помехоустойчивости метода лазерной фрагментации/лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛФ/ЛИФ) при дистанционном обнаружении поверхностных следов органофосфатов. Экспериментально показана возможность индуцирования антистоксовой флуоресценции PO-фрагментов (молекул оксида фосфора) органофосфатов из первого возбужденного колебательного состояния X2Π ( v'' = 1) в электронно-возбужденное состояние A2Σ+ ( v' = 0) лазерным излучением на длинах волн 253,891; 254,021; 255,337 и 255,484 нм вблизи кантов ветвей ( Q11 + P21), P11, ( P22 + Q12) и P12 соответственно. На примере капельно-жидких следов триэтилфосфата на бумажной поверхности определено, что при возбуждении линий ветви P12, образующих кант, обеспечивается наибольшая помехозащищенность ЛФ/ЛИФ-метода. Полученные результаты могут быть использованы при выборе оптимального способа возбуждения флуоресценции PO-фрагментов при реализации ЛФ/ЛИФ-метода дистанционного обнаружения следов органофосфатов.
Высотные атмосферные разряды существенно влияют на появление и движение заряженных частиц в атмосфере Земли, в частности, негативно влияют на связь. Они отличаются разнообразием и сложностью физических процессов, поэтому их изучение привлекает исследователей из различных стран. В настоящей работе исследуется кинетика процессов с участием триплетных состояний молекулярного азота при давлениях воздуха 0,03-1 торр. Демонстрируются зависимости от давления отношений спектральной плотности энергии излучения четырех полос первой положительной системы азота к двум полосам второй положительной системы азота. Результаты моделирования и экспериментальные измерения показали увеличение отношения интенсивностей полос первой положительной системы азота к интенсивностям второй положительной системы с уменьшением давления. Установлено, что это связано с ростом скорости тушения состояния B3Пg молекулами азота с увеличением плотности атмосферы. Данные результаты объясняют причину изменения цвета красных спрайтов при уменьшении высоты над уровнем моря начиная с ~ 50 км и могут быть использованы для исследований различных разрядов в мезосфере и стратосфере.
В.Ю. Ляпидевский1, О.А. Зуев2, Н.И. Макаренко1, Е.Г. Морозов2, Д.И. Фрей2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия liapid@hydro.nsc.ru 2Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия qillous@gmail.com
Ключевые слова: расслоенная жидкость, течения над препятствиями, расщепление
Страницы: 118-128
Рассматриваются математические модели длинноволнового приближения для трехслойной жидкости с учетом перемешивания и вовлечения на границах раздела слоев. Данные нелинейные модели используются для описания изменения характера неоднородных потоков при прохождении над локализованными возвышениями дна. Сравнение результатов численных расчетов с данными натурных измерений показывает, что модели адекватно воспроизводят структуру шельфовых и глубоководных течений, в которых происходит расщепление потока с последующим утолщением пассивного промежуточного слоя и образованием интенсивной присклонной струи за препятствием
И.Р. Васнёв, Н.Н. Федорова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия vasnev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, высокоскоростное течение, турбулентность, сопряженный теплообмен, тепловой источник, отрывное течение
Страницы: 117-127
Представлены результаты численного моделирования сверхзвукового турбулентного течения воздуха в плоском канале с уступом при наличии объемного теплового источника заданной мощности, моделирующего тепловыделение при химических реакциях. Расчеты выполнены с учетом сопряженного теплообмена между высокоскоростным течением и встроенными в стенки канала медными пластинами (чувствительными элементами датчиков тепловых потоков). Показано, что наличие источника тепловыделения приводит к уменьшению скорости течения в канале и сдвигу вверх по потоку волновой структуры сверхзвукового течения. При увеличении мощности источника поперечный размер дозвуковой зоны увеличивается вследствие образования отрыва в зоне падения скачка уплотнения. В ядре потока формируется локальная дозвуковая зона, отделенная узкой сверхзвуковой струей от пристенной дозвуковой зоны. В этом режиме тепловой след источника расположен в ядре потока. Установлено, что резкое изменение структуры течения происходит, когда локальная отрывная зона объединяется с рециркуляционной зоной за уступом, в результате чего в обширную отрывную область поступает нагретый источником газ. Это приводит к сужению эффективного сечения, вследствие чего на кромке уступа вместо волны разрежения формируется волна сжатия. При этом температура в ядре потока уменьшается, а тепловые потоки на стенках существенно возрастают
А.И. Кривошеев1, Ф.Л. Барков1, Ю.А. Константинов1, Н.Р. Поддубровский2, И.А. Лобач2 1Институт механики сплошных сред УрО РАН - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермь, Россия antokri@ya.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия pod_nikita@iae.nsk.su
Ключевые слова: бриллюэновский анализ, волоконный лазер, волоконный датчик, корреляционный метод
Страницы: 93-102
Представлена схема бриллюэновского анализатора на основе самосканирующего лазера, позволяющая опрашивать волоконную линию длиной 50 км с ошибкой на уровне 1,5 МГц при времени измерения 30 с. Показано, что потенциально длина линии может быть увеличена до 88 и 96 км при использовании стандартных и корреляционных методов обработки соответственно.
Рассматривается задача идентификации источников атмосферных выбросов по данным дистанционного зондирования. Предложен алгоритм ее решения на основе трехмерной по пространству модели переноса примесей и нелинейной модели измерений, представляемой в виде «дифференцируемого черного ящика». Алгоритм основан на операторах чувствительности и ансамблях решений сопряженных уравнений. Выполнено тестирование алгоритма на реалистичном сценарии идентификации источников сажи для Байкальского региона по модельным данным, соответствующим спутниковым измерениям платформы Terra/MODIS, показавшее его применимость. Дополнительно предложена декомпозиция алгоритма по данным измерений, позволившая уменьшить относительную ошибку восстановления функции источника на 12% по сравнению с версией без декомпозиции. Результаты исследования могут быть использованы при создании систем обработки данных дистанционного зондирования.
С.С. Иваненко1, А.В. Уткин1,2, В.М. Фомин1,2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия ishchenko@itam.nsc.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: метод молекулярной динамики, наноструктура, нанокластер, плавление
Страницы: 109-120
В рамках метода молекулярной динамики проведены численные эксперименты по исследованию зависимости температуры плавления различных материалов (меди, серебра, титана и карбида кремния) от размера наноструктуры. Анализ полученных данных показал, что для всех материалов, начиная с определенного размера наноструктуры, температура плавления падает с уменьшением размера наноструктуры.
О.П. Бурматова1,2 1Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск burmatova.op@yandex.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Россия, Новосибирск
Ключевые слова: стимулирование импортозамещения, экологические риски и угрозы, зеленый переход, декарбонизация экономики, углеродный след, регулирование трансграничных воздействий, наилучшие доступные технологии
Страницы: 278-303
В статье рассмотрены важнейшие современные экологические вызовы и обусловленные ими риски и угрозы с учетом как национальных и региональных, так и международных аспектов роста значимости экологической повестки. Выполнен анализ причинно-следственных связей между наличием опасностей, заключенных в том или ином вызове, и реальным ущербом, который может быть нанесен природной среде, условиям жизни и здоровью людей. Предложены возможные пути предотвращения потенциальных рисков и угроз для эколого-экономического развития страны. Среди выделенных вызовов акценты сделаны на вызовах, которые заключают в себе риски и угрозы, обусловленные факторами как глобального характера, так и связанными с особенностями формирования эколого-экономической политики в России и ее регионах. К их числу отнесены: происходящий в последние годы заметный рост значимости на внешних рынках требований к экологическим характеристикам продукции и технологий ее производства с учетом оценки образуемого углеродного следа; тесное переплетение экологической проблематики с технологическими и экономическими проблемами; изменение экологического регламента внутри страны в связи с наложенными на нее внешними санкциями и др. Обосновано утверждение об экзистенциальном характере рассмотренных экологических вызовов. Сделан вывод, что существующая в России институциональная среда, определяющая в том числе результативность государственной экологической политики, требует трансформации при условии активной государственной поддержки в области инновационной деятельности, технологической суверенизации экономики на базе отечественных наилучших доступных технологий и других мер, в основе которых лежит социально-экономическая и экологическая мотивация, опирающаяся прежде всего на принципы экономической эффективности и экологической справедливости. Высказанные предложения по совершенствованию механизма эколого-экономической политики могут быть полезны при разработке инструментов регулирования экологической сферы на всех уровнях управления.
А. В. САЛТАНОВ, Л. Б. ПАВЛОВИЧ, Б. Ф. ПЬЯНКОВ, А. В. КАЛИНИНА, Г. Р. ГАЙНИЕВА
Открытое акционерное общество “Западно-Сибирский металлургический комбинат”, Новокузнецк 654043 (Россия)
Страницы: 79-88
Представлен анализ методов переработки и использования резинотехнических отходов. Приведены результаты исследования утилизации этих отходов в процессе пиролиза каменного угля отдельно, а также совместно с вязкотекучими отходами коксохимического производства (КХП): осадками из отстойников и хранилищ смолы, из сборников антраценовой фракции, от транспортирования пека и т. д. Показано, что введение измельченных отходов резинотехнических изделий, а также их смесей с отходами КХП в шихту на коксование повышает выход и качество металлургического кокса, увеличивает выход химических продуктов коксования: смолы, сырого бензола.
А. В. МАШКИНА, В. Н. ЯКОВЛЕВА
"Институт катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН,Новосибирск 630090 (Россия) A.V.Mashkina@catalysis.nsk.ru"
Исследованы закономерности каталитического превращения алкилмеркаптанов при атмосферном давлении и умеренной температуре. В инертной среде на кислотно-основных катализаторах алкилмеркаптаны конденсируются, давая симметричные диалкилсульфиды, а при их взаимодействии с метанолом образуются метилалкилсульфиды; побочно протекают реакции, приводящие к диметилсульфиду, H2S и алкенам. Наиболее активны и селективны в реакциях образования диалкилсульфидов алюмооксидные катализаторы.
Б. Н. КУЗНЕЦОВ
"Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049 (Россия) E-mail: bnk@krsk.infotel.ru"
Обобщены результаты исследований, выполненных за последние годы в отделе химии природного органического сырья Института химии и химической технологии СО РАН в области создания научных основ новых, более эффективных, чем существующие, процессов превращения природных органических полимеров в ценные химические продукты. Рассмотрены следующие направления научных исследований: 1) новые каталитические методы получения ценных органических соединений (левоглюкозенона, левулиновой кислоты, ароматических оксиальдегидов) и целлюлозы из древесной биомассы, жидких углеводородов из бурого угля и смесей природных и синтетических полимеров, пористых углеродных материалов и газообразных топлив из бурого угля и растительного сырья; 2) новые малоотходные процессы переработки древесной биомассы и бурого угля, основанные на интеграции каталитических, экстракционных и термохимических методов.
This report discusses the influence of mechanochemical treatment on solid state transformation and precursor formation from one- and two-component systems of interest to ceramic processing. The main focus is on "soft" mechanochemical reactions, i. e. processes in compounds containing water or hydroxyl groups.
Предложен новый сорбционный материал, позволяющий селективно концентрировать фенол из водных объектов окружающей среды. Его эффективность основана на избирательной способности ацетилацетоната европия к хемосорбционным взаимодействиям. Проведена апробация нового сорбента при введении как жидкой пробы, так и в виде пара. Дана оценка степени извлечения по сравнению с жидкостной экстракцией.
На основе законов сохранения массы,
импульса и энергии в предположении
квазистационарности процесса заполнения
газом микросфер получены уравнения
динамики многофазных систем типа газовая
смесь — полые микросферы с селективно-
проницаемыми оболочками. С
использованием упрощенной
(односкоростной однотемпературной)
модели исследованы акустические
характеристики системы однородный газ —
полые проницаемые микросферы. Определены
частотные зависимости скорости и
коэффициента затухания звука с учетом
процесса релаксации плотности (давления)
газа внутри микросфер.
Т. В. ШЕВЧЕНКО, Т. А. КРАСНОВА, О. И. КОРШУНОВА
"Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, бульвар Строителей, 47, Кемерово 650056 (Россия) E-mail: office@mail.kemtipp.ru"
Представлены результаты лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний выпаривания щелочно-солевых растворов при подаче органических компонентов – этилен-, пропиленгликолей и их смесей. Установлены эффекты энергосбережения и ускорения процесса отгона воды. Данный прием внедрен в производство.
В статье предлагается методика оценки экономии топлива при использовании абсорбционных тепловых насосов. Показано, что системы ТЭЦ с внутриквартальными теплонасосными установками эффективны в течение всего отопительного периода. Рассмотрены некоторые результаты расчетов.
В. Л. Истомин, К. П. Куценогий*
"Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск *Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск"
Страницы: 295-300
Описываются установка и методика определения скорости седиментации спор, пыльцевых зерен и их агломератов. Приводятся экспериментальные данные определения скорости седиментации индивидуальных спор ликоподия и агломератов, содержащих до пяти индивидуальных спор. Получена зависимость скорости седиментации агломератов от числа спор Vi = 0,19 + 1,88 i1/3, где Vi среднеарифметическая скорость седиментации агломерата, содержащего i спор (см/с).
Исследован процесс плазмохимического синтеза монооксида азота в низкочастотном индукционном разряде трансформаторного типа при вихревой стабилизации воздушной дуги. Обнаружено высокое (сверхравновесное) содержание NO в газе на выходе из плазмотрона без использования рекуперативных закалочных устройств. Предложена физическая модель, объясняющая обнаруженный эффект.
А. Н. Тимошевский, И. М. Засыпкин, С. П. Ващенко, В. К. Комарицын*, Ю. Г. Векессер**
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск *Производственно-отопительная котельная Таштагольского рудоуправления **Администрация г. Таштагола (Кемеровская обл.)"
Страницы: 591-599
Предложена система плазменного воспламенения, применяемая для розжига и стабилизации горения пылеугольного топлива с целью снижения потребления топочного мазута. Показаны достоинства плазменной системы, описаны положительные результаты работы на теплофикационных котлах производственно-отопительной котельной. Отмечено улучшение экономических, эксплуатационных и экологических показателей работы котла.
Н. А. Рубцов, Н. А. Саввинова*, А. М. Тимофеев*
"Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск *Якутский государственный университет"
Страницы: 487-494
Представлены результаты численного расчета формирования температурного распределения и радиационных потоков при плавлении и затвердевании плоского слоя полупрозрачной среды в зависимости от отражения и изотропного рассеяния излучения. Для расчета радиационного теплообмена использован алгоритм на основе метода средних потоков.
Рассматривается модель процесса оценки меры близости между объектами и полученных погрешностей. Предлагаются условия и алгоритм минимизации этих погрешностей, и рекомендуются меры для повышения точности оценки меры близости между объектами.
Приведены наблюдения за изменением состава и распределением лишайников на вырубках, гарях и в производных лесах предгорий Восточного Саяна. Описаны морфологические изменения лишайников под влиянием изменений условий среды.
"Е. В. ЧЕРНЯВСКИЙ1, В. П. ПОПОВ1, Ю. С. ПАХМУТОВ2, Ю. И. КРАСНИКОВ1, Л. Н. САФРОНОВ1"
"1Институт физики полупроводников Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 13, Новосибирск 630090 (Россия) E-mail: evgen@isp.nsc.ru 2ОАО "Ангстрем", Южная промзона, Зеленоград, Москва 103460 (Россия) "
Страницы: 901-906
Представлены результаты разработки и изготовления МОП-тиристоров. Изучены статические и динамические характеристики. Исследовано влияние облучения электронами на статические и динамические характеристики. Обнаружено, что облучение электронами существенно уменьшает время выключения МОП-тиристора, а также наблюдается увеличение плотности управляемого тока.
В. М. Мальков, А. С. Борейшо*, А. В. Савин*, И. А. Киселев*, А. Е. Орлов*
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск *Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург"
Страницы: 625-637
Рассматриваются вопросы рационального выбора рабочих параметров сверхзвукового диффузора (СД) и эжектора (ЭЖ), используемых в системах восстановления давления непрерывных химических лазеров. Проанализировано условие согласования параметров СД и ЭЖ при объединении их в единую систему. Приведенные данные в основном относятся к случаю HF(DF)- непрерывных химических лазеров.
Представлены результаты оценки динамических характеристик нестационарного горения твердого ракетного топлива в камере сгорания, в которой давление автоматически регулируется по заданной программе. Оценка проведена по экспериментальным данным методом математического моделирования с использованием упрощенной модели нестационарных процессов в камере сгорания. Получены линейное приближение передаточной функции скорости нестационарного горения и аналитические выражения для определения ее коэффициентов через параметры упрощенной модели нестационарных процессов. Приведены результаты идентификации модели для нескольких фрагментов экспериментальных процессов. Построены семейства приближенных частотных характеристик скорости нестационарного горения, дан их анализ и выполнено сравнение с результатами других исследований.
Е. А. ЖУКОВ
"Всероссийский научно-исследовательский институт химизации лесного хозяйства 141250 Московская обл., Ивантеевка, ул. Заводская, 10"
Страницы: 213-220
Изложены результаты исследований дереворазрушающих грибов порядка Aphyllophorales (Basidiomycetes) на территории Салаирского кряжа и Горной Шории. Рассмотрены особенности распространения и существования данных грибов в природе, а также проблемы и перспективы, связанные с их изучением.
YOUNG-SOON KWON1, JIN-SOO MOON1, MYUNG-JIN SUK2 and CHUNG-HYO LEE3 1Research Center for Machine Parts and Materials Processing, University of Ulsan, Ulsan 680-749 (South Korea) E-mail: yskwon@mail.ulsan.ac.kr 2Dept. of Metallurgical Engineering, Samchok National University, Samchok 245-080 (South Korea) 3Dept. of Advanced Materials Science & Engineering, Mokpo National University, Muan 534-729 (South Korea)
In the present work, mechanical alloying technique was applied to prepare hard magnetic Sm2Fe17Nx powders. Starting from pure Fe and Sm powders, the formation process of hard magnetic Sm2Fe17Nx phase by mechanical alloying and subsequent solid-gas reaction was studied. At as milled condition powders were found to consist of Sm-Fe amorphous and a-Fe phases in all compositions of SmxFe100-x (x = 11, 13, 15, 17). The effects of starting composition on the formation of Sm2Fe17 intermetallic compound was investigated by heat treatment of mechanically alloyed powders. When Sm content was 15 at. %, heat-treated powders consisted of nearly Sm2Fe17 single phase. For preparation of hard magnetic Sm2Fe17Nx powders, additional nitriding treatment was performed under N2 gas flow at 450 °C. The increase in the coercivity was proportional to the nitrogen content, which increased drastically at first and then increased gradually as the nitriding time was extended to 3 h.
Разработан многоканальный генератор высоковольтных импульсов для визуализации и измерения скорости потока газа в газодинамических установках с помощью искрового разряда. Определены условия зажигания искрового разряда как в однородном, так и резко неоднородном поле. Получен двухимпульсный режим зажигания искрового разряда, позволяющий увеличить зону контролируемого потока газа в 2 - 3 раза. Определены минимальная амплитуда импульса напряжения для получения повторного искрового разряда и максимальный интервал времени, приемлемый для трассировки следа первичной искры. Дано описание практической реализации метода искрового трассирования в сверхзвуковой струе газа. Приведены результаты прямых измерений скорости в газодинамической установке кратковременного действия.
Г. А. Кузьмин, О. Н. Соболева*
"Институт теплофизики СО РАН, 630090 Новосибирск *Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 115-126
Рассматривается подсеточное
моделирование фильтрационного течения
жидкости в неоднородной пористой среде.
С использованием гипотезы масштабного
подобия выводится выражение для
эффективного коэффициента проницаемости
для крупномасштабной компоненты течения.
Полученная модель проверяется численным
моделированием полной задачи.
За 18 лет после высадки на пахотную почву аналогов естественной растительности численность грибов повысилась на 40 % и составила 50-60 % от таковой под естественным лесом. Количество микроорганизмов, утилизирующих различные источники азота, и олиготрофов снизилось при этом на 20-30 % и превысило соответствующие показатели под лесом в среднем на 30 %. Скорость изменения численности той или иной группы микроорганизмов при восстановлении на пашне естественной растительности определялась местом ее в трофической цепи, образующейся в процессе разложения растительного опада.
Т. А. Хмель, А. В. Фёдоров*
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск, khmel@itam.nsc.ru *Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск fedorov@ngasu.nsk.su *Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 89-98
Методом численного моделирования исследовано взаимодействие падающей ударной волны (с прямоугольным или треугольным профилем за ее фронтом) с полубесконечным облаком частиц алюминия конечной ширины, расположенным внутри канала вдоль плоскости симметрии. В результате взаимодействия ударной волны с передней кромкой облака образуется вихрь, который приводит к распылению облака. Отражение искривленной ударной волны от плоскости симметрии может быть как регулярным, так и с образованием ножки Маха. При нагружении облака достаточно сильной ударной волной в облаке формируется детонационная волна. При этом течение носит периодичный характер, что обусловлено прохождением и отражением от стенок поперечных волн.
В. Ш. Шагапов, Г. Я. Хусаинова, И. Г. Хусаинов, Р. М. Хафизов
Стерлитамакский государственный педагогический институт, 453118 Стерлитамак, tsur1@mail.ru
Страницы: 106-112
Рассмотрена задача о взрыве в полости, окруженной пористой средой. В рамках плоскоодномерной, радиальной и сферической постановок получены интегральные уравнения, описывающие релаксацию давления в полости из-за фильтрации газа в окружающее пористое пространство. Анализ результатов численного решения этих уравнений показывает, что характерное время релаксации давления в полости слабо зависит от его начального значения. Ключевые слова: релаксация давления, взрыв в полости, пористая среда, фильтрация продуктов взрыва, очистка призабойной зоны.
Экспериментально исследованы структура и
затухание волн давления умеренной
амплитуды в жидкости с пузырьками двух
разных газов (фреона и гелия). Показано,
что введение малого (по объему)
количества высокотеплопроводных гелиевых
пузырьков в жидкость с
низкотеплопроводными фреоновыми
пузырьками приводит к резкому увеличению
интенсивности затухания уединенных волн
давления.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
