Д.Н. Чириков
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия d.n.chirikov@urfu.ru
Ключевые слова: феррогель, изгибная деформация, магнитное поле
Страницы: 193-200
Предложена модель статических поперечных упругих деформаций образца магнитного геля, имеющего форму сильно вытянутого цилиндра, находящегося под действием поперечного однородного магнитного поля и силы тяжести. Теоретические результаты, полученные в рамках предложенной модели, качественно согласуются с результатами лабораторных экспериментов
"А. Д. КИТОВ1, Е. Н. ИВАНОВ1, В. М. ПЛЮСНИН1, А. С. ГЛАДКОВ2, О. В. ЛУНИНА2, Е. В. СЕРЕБРЯКОВ2, А. М. АФОНЬКИН2"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия kitov@irigs.irk.ru 2Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия gladkov@crust.irk.ru"
Ключевые слова: георадар, толщина льда, объем льда, изменения площади ледника, юг Сибири, georadar, ice thickness, ice volume, changes in the area of the glacier, south of Siberia
Страницы: 158-166 Подраздел: МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Приведены результаты радиолокационного профилирования ледника Перетолчина в массиве Мунку-Сардык на юге Сибири в июне 2014 и мае 2016 гг., при котором использовался георадар «Око-2» с антенным блоком АБДЛ «Три тон» с частотой излучения 50 и 100 МГц. Определены толщина льда по профилям и объемы льда по площади сечений и расстояний между профилями. Вычислен объем льда в теле ледника Перетолчина, равный 0,007 ± 0,0019 км 3 . Ана литическим методом определен также объем льда по зависимости от типа ледника и его площади. Установлено, что корреляционная связь между объемом и площадью ледников выражена степенной функцией V = kS p . Рассчитанный с учетом разных коэффициентов средний объем льда составил 0,0061 км 3 . Зафиксирован объем льда по модели GlabTop, учитывающей форму поперечного сечения тела ледника: средний объем по двум сечениям (параболическому и эллип сов) - 0,0073 км 3 . Установлено, что за 110 лет с начала исследования морфологии ледника Перетолчина он умень шился в длину и по площади в два раза, а его объем сократился в 3,7 раза, нижняя граница открытой части ледника поднялась за это время на 184 м.
Е. И. КУЗЬМЕНКО, А. А. ФРОЛОВ, А. В. СИЛАЕВ
"Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия kuzmenko48@mail.ru"
Ключевые слова: геосистема, геом, автоматическое дешифрирование, контролируемая классификация, ГИС тех нологии, ландшафтная структура, geosystem, geom, аutomated interpretation, supervised classification, GIS technologies, landscape structure
Страницы: 154-161 Подраздел: МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Представлены методика и результаты изучения ландшафтной структуры северо-запада Западной Сибири на основе данных мозаики Хансена, состоящей из элементов, покрывающих всю территорию Земли. При исследовании данной территории использован синтез классических методов системного тематического картографирования, изложен ных в учении о геосистемах В. Б. Сочавы, и автоматизированного дешифрирования данных дистанционного зондиро вания и составления карт с использованием ГИС-технологий. Показан способ геоинформационного картографирования ландшафтной структуры с использованием программ MultiSpec и QuantumGIS с целью составления оперативных растровых ландшафтных карт. При составлении карты и легенды использовался принцип геомного системно-иерар хического представления территории как сложной многоуровневой структуры «снизу», от геосистем топологическо го уровня (групп, классов ландшафтных фаций) до геосистем регионального уровня (геомов, групп, классов геомов). Для составления оперативной растровой ландшафтной карты северо-запада Западной Сибири проведено многоуровневое автоматизированное дешифрирование мозаики Хансена и сопоставление ареалов (кластеров) на снимках с различны ми яркостными характеристиками ландшафтной структуры ключевых участков и стационарных физико-географи ческих профилей. Особенность этой разработки также представляет собой использование динамической классифика ции геосистем, основанной на изучении их переменных состояний. Такой подход позволяет контролировать изменения ландшафтной структуры и ее площадей, интенсивность антропогенных воздействий на лесные и болотные ландшаф ты, определять пределы допустимых нагрузок на геосистемы территории с высокой техногенной нагрузкой нефтега зового комплекса, какой является северо-запад Западной Сибири. Благодаря автоматизированной обработке данных на основе контролируемой классификации территориальных объектов возможно устранить неточности, возникающие при визуальном дешифрировании изображения. Растровые ландшафтные карты могут использоваться как для даль нейшего создания векторных карт, так и в качестве оперативной информационной основы для целей рационального природопользования и охраны окружающей среды.
Впервые представлены данные структурного анализа речных бассейнов Верхнего Приангарья, определены про странственные особенности распределения значений структурных индексов бассейнов третьего порядка. В качестве репрезентативного участка для выявления особенностей структуры речных бассейнов маловодной закарстованной области использован бассейн р. Оёк (правый приток р. Куды). С помощью методического подхода, основанного на хортон-анализе, определены основные структурные показатели бассейна - индексы бифуркации, длин, площадей, уклонов, геоморфологической работы - для бассейнов третьего порядка. При картографировании территории ис пользовалась методика автоматизированного выделения водосборных бассейнов по ЦМР SRTM v.4 с последующей обработкой данных в ГИС SAGA. Анализ распределения индексов показал наибольшую расчлененность западной части бассейна в верхних звеньях эрозионной сети. Определено, что наибольшей однородностью структурных индексов ха рактеризуются бассейны третьего порядка, расположенные в западной части бассейна Оёка в пределах Иркутско Черемховской равнины, а наибольшим разнообразием в распределении структурных индексов обладают бассейны Ку динской депрессии. Анализ распределения показателей геоморфологической работы показал, что значительная часть переноса вещества выполняется руслами первого порядка западной части бассейна. Был проведен анализ территории по распределению бассейнов с различной потенциальной способностью к накоплению/выносу вещества. По этому по казателю большинство бассейнов определяются как транзитные, бассейны-накопители занимают треть территории и сосредоточены в пределах Иркутско-Черемховской равнины в южной части бассейна. Два бассейна-сбрасывателя, небольшие по площади, расположены в северной части бассейна.
Рассматриваются предприятия топливно-энергетического комплекса Республики Тыва, в котором угольная про мышленность и теплоэнергетика играют ведущую роль. Комплекс представляет собой важнейший сектор экономики и в то же время оказывает серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Уголь, добываемый на терри тории республики, в настоящее время используется преимущественно для выработки тепловой энергии. Тыва испы тывает дефицит электроэнергии, погашаемый за счет поступления из Единой энергосистемы Сибири. Приведена характеристика угледобывающих предприятий и объектов теплоэнергетики. Для экологической оценки первых при няты наиболее значимые показатели, такие как способ разработки и площадь нарушенных земель, а для оценки вто рых, наряду с площадью нарушений, учитываются объемы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Приводятся данные по загрязнению почв и грунтов, подземных вод, снега и атмосферного воздуха. Наиболее значительные эколо гические проблемы выявлены на Каа-Хемском угольном разрезе и в зоне влияния Кызылской ТЭЦ, расположенной в чер те городской застройки г. Кызыл. Рассмотрены мероприятия, направленные на снижение экологической напряжен ности. Результаты исследования отображены на экологической карте. Для ее составления разработан оригинальный картографический язык, представленный системой внемасштабных графознаков для отображения месторождений угля, воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду, отображения предприятий теплоэнергети ческой промышленности и их экологических показателей. Площадным картознаком показана плотность нарушений по муниципальным образованиям. Полученные материалы расширяют методы тематического картографирования и мо гут найти применение при управлении природопользованием.
В. Ю. АБАКУМОВА, О. Ф. МАЛЫХ, И. Л. ВАХНИНА
"Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, ул. Недорезова, 16А, Чита, 672014, Россия faith-sh@mail.ru"
Ключевые слова: усыхание древесной растительности, березняки, засушливость климата, цифровая модель рельефа, геосистема, drying of tree vegetation, birch forests, aridity of climate, digital elevation model, geosystem
Страницы: 163-170 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
С 1999 по 2011 г. в бассейне р. Онон усилилась засушливость климата, что привело к существенным изменениям водно-теплового режима геосистем, истощению запасов влаги в почве, снижению уровней грунтовых вод, уменьшению речного стока. Массовое усыхание березняков показало их уязвимое положение в степных и лесостепных районах бассейна. Для выявления территориальных закономерностей климатогенной динамики древесной растительности с помощью геоинформационных методов был проведен анализ рельефа и построена карта, отражающая совместное влияние трех параметров рельефа - абсолютной высоты, расчлененности, положения относительно направления переноса влаги воздушными массами. Установлено, что состояние березняков ухудшается от вершин хребтов к впа динам и межгорным котловинам, а также от горного обрамления к центру бассейна. Самые неблагоприятные условия сформировались в плоских, слаборасчлененных внутренних районах, наиболее защищенных от влагонесущих западных воздушных масс. Это подтверждается результатами натурных исследований по оценке жизненного состояния берез няков исследуемой территории.
"Н. В. ЕФИМОВА1,2, И. В. МЫЛЬНИКОВА1,2, В. В. ПАРАМОНОВ3, М. В. КУЗЬМИНА4, В. И. ГРЕБЕНЩИКОВА5"
"1Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия medecolab@inbox.ru 2Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований, 665827, Ангарск, а/я 1170, Иркутская обл., Россия 71miv@rambler.ru 3Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия slv@icc.ru 4Центр гигиены и эпидемиологии в Иркутской области, 664033, Иркутск, ул. Трилиссера, 51, Россия sgm@sesoirk.irkutsk.ru 5Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1, Россия vgreb@igc.irk.ru"
Ключевые слова: Иркутская область, химические вещества, загрязнение, окружающая среда, агрегированный риск для здоровья населения, Irkutsk Region, chemicals, pollution, environment, the aggregative health risk
Страницы: 99-103 Подраздел: СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Представлены данные о специфике химического загрязнения атмосферного воздуха, почвы, питьевой воды сельских и урбанизированных территорий Иркутской области. Полученные материалы составили основу «Информационно аналитической базы данных: Оценка медико-экологической обстановки и выявление зон высокого риска на территории Байкальского региона». К числу приоритетных контаминантов атмосферного воздуха урбанизированных территорий относятся: бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота. Не отвечающее гигиеническим требо ваниям качество питьевой воды чаще регистрируется в сельских населенных пунктах, что связано с природным по вышенным содержанием железа, марганца и антропогенным загрязнением соединениями азота. Содержание химических элементов в почве населенных мест не превышает ПДК, но в зоне влияния предприятий цветной металлургии сфор мировались зоны техногенного загрязнения, в которых значительно превышено фоновое содержание контаминантов. Рассчитаны уровни агрегированного системного токсического риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих объекты среды обитания (атмосферный воздух, питьевую воду, почвенный покров). Установ лено, что значительный вклад в агрегированный токсический риск вносят химические вещества, поступающие в ор ганизм ингаляционным путем. Риск системных токсических эффектов при ингаляционном воздействии химических веществ на урбанизированных территориях оценивается как «высокий». К числу наиболее загрязненных территорий по суммарному риску для здоровья относятся города: Братск, Иркутск, Усолье-Сибирское, Шелехов. Величина агре гированного риска на сельских территориях региона соответствует допустимому уровню.
"Н. В. РОГОВСКАЯ1,2, Р. В. ФИЛИППОВ1"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия rogovskayan@inbox.ru 2Иркутский государственный университет, 664003, Иркутск, ул. Карла Маркса, 1, Россия"
Ключевые слова: оз. Байкал, сельское хозяйство, посевные площади, валовой сбор сельскохозяйственных культур, растениеводство, животноводство, Lake Baikal, agriculture, sown areas, gross harvest of agricultural crops, plant-growing, livestock husbandry
Страницы: 151-157 Подраздел: ПРОБЛЕМЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗОНЕ БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ
Центральная экологическая зона Байкальской природной территории включает в себя Байкал с островами, при легающую к озеру водоохранную зону, а также особо охраняемые природные территории. К побережью Байкала при мыкают 10 особо охраняемых природных территорий - три заповедника, два национальных парка, пять заказников, вследствие чего ведение здесь хозяйственной деятельности имеет экологические ограничения. В центральной экологичес кой зоне основной объем сельскохозяйственного производства сосредоточен на территории районов Иркутской области и Республики Бурятия. Ведущие отрасли сельскохозяйственной деятельности - животноводство, производ ство зер новых и овощей. Растениеводство в основном является вспомогательной деятельностью, обеспечивающей фор мирование кормовой базы или внутреннее потребление. Сельскохозяйственное производство в исследуемом регионе по казано в разрезе административных районов (муниципальных образований), входящих в состав центральной экологической зоны: в Иркутской области - Иркутского, Слюдянского и Ольхонского; в Республике Бурятия - Баргузинского, Кабанско го, Северо-Байкальского и Прибайкальского. Рассмотрена территориальная дифференциация развития сельского хо зяйства районов, выделены особенности его отраслевой структуры. Проведен анализ структуры посевных площадей, а также валового сбора зерновых и зернобобовых культур, картофеля и овощей открытого грунта в хозяйствах всех категорий с 1990 по 2014 г. Показаны особенности развития таких типичных для Иркутской области и Республики Бурятии отраслей животноводства, как выращивание крупного рогатого скота, овцеводство и коневодство.
Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа исследованы морфология и структура углеродного каркаса в ряду: каменноугольный пек (КУП) - α-фракция КУП - карбонизат α-фракции КУП после нагрева до 1200 °С. Определены рентгеноструктурные параметры: продольные и поперечные размеры ламелей и толщина пакетов, расстояния между ламелями и количество ламелей в формируемых пакетах. Показано, что в процессе образования полукокса при нагревании КУП происходит упорядочение двухмерных структур углеродного каркаса в трехмерные пакеты. Установлено, что структура углеродного каркаса КУП и его α-фракции представлена турбостратной и графитоподобной фазами. Величины размеров пакетов, формируемых ламелями в процессе структурирования, в поперечном направлении составляют в исследуемых образцах порядка 18-25 Å, а в продольном направлении - 46-63 Å, среднее расстояние между ламелями в исследуемых образцах - 3.46-3.52 Å.
В представленной работе с помощью искусственной нейронной сети исследуется теплопроводность систем хладагентов из трех различных гидрофторолефинов: R1234yf, R1234ze (E) и R1233zd(E). Всего для обучения и тестирования модели было использовано 4395 точек данных по теплопроводности жидкости и пара при различных температурах (в диапазоне от 241,92 до 344,46 K) и давлениях (в диапазоне от 0,068 до 21,73 МПа). Во входном слое использовалось пять нейронов, в скрытом слое - пятнадцать, в выходном слое - один. На скрытом и выходном слоях сети применялись соответственно алгоритм байесовской регуляризации обратного распространения ошибки, а также логарифмическая сигмоидная передаточная функция и линейная передаточная функция. В качестве входных переменных рассматривались температура, давление, реализованная мощность нагрева, фактор ацентричности и дипольный момент. Оптимальные величины параметров были получены методом поиска весов. Средние абсолютные относительные отклонения и коэффициент корреляции составили соответственно 1,48 и 0,9998. Таким образом, исследование показало, что модель искусственной нейронной сети представляет собой отличную альтернативу другим имеющимся моделям для точной оценки теплопроводности различных систем хладагентов.
Н.С. Астапов, В.Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия nika@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: квазихрупкое и квазивязкое разрушение, критерий разрушения, зона предразрушения, средний диаметр зерна структурированного материала, упругопластический материал, предельная деформация
Страницы: 189-198
Помощью подхода Нейбера-Новожилова и уточненной модели Леонова-Панасюка-Дагдейла с ненулевой шириной зоны предразрушения исследуется прочность прямоугольной пластины с двумя краевыми трещинами при нормальном отрыве. Используется сдвоенный дискретно-интегральный критерий прочности, так как в поле напряжений в окрестности вершины трещины имеется особенность. В вершине реальной трещины выполняется критерий разрушения для предельной деформации, а в вершине модельной трещины - критерий для нормальных напряжений. Проанализированы определяющие уравнения аналитической модели. Найдены простые формулы для разрушающей нагрузки при квазихрупком и квазивязком разрушении. Для плоского напряженного состояния построены кривые разрушения пластины
Заметным прецедентом среди эколого-экономических событий страны минувшего года стало издание коллективной монографии «Изменения климата и экономика России: тенденции, сценарии, прогнозы»[5]. В книге обобщены результаты многолетних исследований отечественных ученых - климатологов, географов, экономистов, медиков - актуальнейших проблем климатических изменений и адаптации к ним российской экономики. Для этого на основе сопряженных естественно- и общественно-научных (социогуманитарных) методов и приемов анализа разработана единая методология.
Представлены результаты исследований свойств связующих реагентов отечественного производства для пылеподавления хвостохранилища на примере одного из предприятий горнопромышленного комплекса Мурманской области. Определены динамика набора прочности образованных покрытий, изменение прочности в режиме “увлажнение - высыхание”, оценено влияние реагентов на водопроницаемость обработанного материала хвостов, проведено выщелачивание полимеризовавшихся концентратов в слабокислой и щелочной среде. Показана необходимость проведения комплексного исследования для обоснованного выбора связующего реагента.
В.Е. Мессерле1,2,3,4, О.А. Лаврищев3, А.Б. Устименко1,3,4, М.Н. Орынбасар1,3,4 1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан ust@physics.kz 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия 3Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан lavr@physics.kz 4Научный производственно-технический центр «Жалын», Алматы, Казахстан orynbasarmaga@gmail.com
Ключевые слова: отходы, резиновый порошок, плазмохимическая переработка, газификация, синтез-газ, эксперимент, термодинамический расчет, кинетический расчет
Страницы: 631-635
Представлены результаты термодинамических, кинетических расчетов и экспериментальных исследований плазменной переработки резинового порошка из использованных автопокрышек, продемонстрировавшие перспективность использования плазмохимической технологии газификации этого порошка с получением энергетического газа. Выполнено сопоставление результатов эксперимента и расчетов, показавшее хорошую согласованность.
В. И. Ризов
Университет архитектуры, гражданского строительства и геодезии, София, Болгария v_rizov_fhe@uacg.bg
Ключевые слова: продольная трещина, вязкоупругая модель, балочная конструкция, неоднородность, нелинейная пружина, нелинейный демпфер
Страницы: 188-194
Исследуется продольное разрушение неоднородной консольной балочной конструкции на основе нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации. Вязкоупругий элемент представляет собой параллельно соединенные нелинейную пружину и нелинейный демпфер. Модуль упругости нелинейной пружины и коэффициент вязкости нелинейного демпфера зависят от деформации. Для подтверждения правильности вычисления скорости выделения энергии деформации используется закон сохранения энергии
Т.Н. Матвеева, В.А. Минаев, Н.К. Громова
"Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия tmatveyeva@mail.ru"
Ключевые слова: Сульфидные минералы, оптическая, электронная и лазерная микроскопия, морфолиндитиокарбамат, экстракт борщевика
Страницы: 168-175
Методами оптической, сканирующей электронной и лазерной микроскопии получены новые экспериментальные данные о характере формирования адсорбционного слоя хелатообразующего реагента МДТК и экстракта борщевика на поверхности сульфидных минералов, входящих в состав поликомпонентных руд. Установлено избирательное закрепление МДТК на халькопирите с образованием устойчивого нерастворимого в воде комплексного соединения с медью, равномерно покрывающего всю поверхность минерала. На поверхности пирита впервые определено интенсивное образование темно-коричневых кристаллов продукта окисления МДТК - диморфолинтиурамдисульфида, химически адсорбированного на минерале и устойчивого к многократной отмывке водой. Морфолиндитиокарбамат не взаимодействует с поверхностью арсенопирита и шеелита и не образует устойчивых фаз реагента с компонентами в составе этих минералов. Экстракт борщевика не десорбирует МДТК и фиксируется на предварительно адсорбированном собирателе в виде тонкой голубоватой пленки, исчезающей при отмывке водой. На арсенопирите и шеелите обнаруживается незначительное количество отдельных мелких “вкраплений” борщевика.
Для эффективного использования солнечной энергии необходима точная оценка поступающего потока солнечной радиации. Проводится сравнение точности среднемесячных оценок потока суммарной солнечной радиации базы данных реанализа ERA5, базы данных на основе спутниковых наблюдений SYN1deg, данных климатических справочников и регрессионных моделей по семи населенным пунктам востока России. В исследовании участвуют две известные регрессионные модели, включающие параметры внеатмосферной солнечной радиации, общей облачности, влажности воздуха, минимальной и максимальной температуры воздуха, атмосферного давления, а также новая регрессионная модель, включающая дополнительно параметры нижней облачности и высоты солнца. Сравнение баз данных и регрессионных моделей по точности проводится путем сопоставления с данными наземных измерений метеостанций. Выполнен расчет показателей средней абсолютной, среднеквадратичной ошибки и средней ошибки смещения. Результаты сравнения показали, что данные климатических справочников за период с 1937-1957 гг. по 1980 г. имеют наименьшее отклонение от оценок среднемесячного потока суммарной солнечной радиации за 2006-2020 гг. в большинстве из рассмотренных пунктов. Среднемесячные оценки потока суммарной солнечной радиации ERA5 имеют большую точность в сравнении с данными SYN1deg в пяти из семи рассматриваемых пунктов. Предложенная в исследовании новая регрессионная модель позволяет обеспечить большую точность месячных оценок потока суммарной солнечной радиации в сравнении с данными SYN1deg, а также в сравнении с данными ERA5 для большинства рассмотренных пунктов.
В.Ю. Ульяницкий, Д.К. Рыбин, А.Ю. Ларичкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия ulianv@mail.ru
Ключевые слова: порошковое напыление, стеклянная дробь, наклеп, глубина наклепа, микротвердость, метод Альмена, остаточные напряжения
Страницы: 179-193
С целью исследования наклепа, происходящего в процессе нанесения покрытий, получаемых методом напыления порошкового материала, проведены эксперименты по дробеструйной обработке стеклянной дробью стальных тестовых полосок на детонационном комплексе CCDS2000. Получены экспериментальные зависимости глубины наклепа δ и величины остаточных напряжений σ в наклепанном слое от параметров обработки (размера, плотности и скорости частиц, прочности материала тестовой полоски). Предложены инженерные формулы для расчета значений δ и σ.
Показана широта применения активных углей (АУ) во многих сферах экономики, экологии и обороны страны. Отмечены уникальные физико-химические характеристики АУ и представлено современное их определение. Установлено, что в настоящее время Российская Федерация существенно отстает по объему производства АУ от промышленно развитых стран. Обращено внимание к каменным углям Кузбасса как сырью для многотоннажного производства АУ, рассмотрены различные технологии получения на их основе АУ.
Представлено однокритериальное моделирование поставок известняка в условиях изменяющейся структуры теплоэнергетического комплекса Сербии. Проанализированы различия между многоатрибутным и однокритериальным решениями.
В.Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия kurguzov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: смешанное нагружение, излом траектории трещины, квазихрупкое разрушение, зона предразрушения, критическая нагрузка, кривые разрушения
Страницы: 155-167
Исследован процесс возникновения внутренней трещины смешанного типа (I и II моды разрушения) в стенке трубы из идеального упругопластического материала под действием комбинированных нагрузок растяжения (сжатия) и изгиба. Процесс разрушения таких материалов описан с помощью модифицированной модели Леонова - Панасюка - Дагдейла, в которой используется дополнительный параметр - поперечник зоны пластичности (ширина зоны предразрушения). Рассмотрен случай сложного нагружения, когда траектория трещины обязательно искривляется, поэтому угол излома траектории определяется с использованием силового интегрального критерия на основе асимптотики поля напряжений в окрестности вершины трещины. Для получения критических параметров разрушения предложен двухпараметрический (сдвоенный) критерий прочности в случае сложного напряженного состояния. Проведен анализ параметров, входящих в полученную аналитическую модель. Безразмерные геометрические параметры конструкции найдены численно методом конечных элементов. Построены диаграммы квазихрупкого разрушения
"В.Л. Гаврилов1, С.М. Ткач2"
"1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gvlugorsk@mail.ru 2Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, Якутск, Россия tkach@igds.ysn.ru"
Ключевые слова: Уголь, запасы, восточная часть России, геотехнология, добыча, потребление, экология, волатильный рынок, качество
Страницы: 198-206
Изучаются тенденции и особенности освоения месторождений угля в восточных регионах России. Анализируются используемые и планируемые к применению решения компаний по добыче и поставкам на конкурентные рынки угольной продукции: рядовое топливо, концентрат, промпродукт. Рассматриваются подходы к рациональному управлению горно-обогатительными комплексами при работе в составе цепочек поставок и обеспечению требуемого уровня качества добываемого и поставляемого потребителям твердого топлива.
А.Т. Напрасников
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия baikal1936@yandex.ru
Ключевые слова: критические состояния, оптимальные состояния, энтропия, универсальный закон Шелфорда-Либиха, эквифинально-сингулярная модель геосистем, физико-географический процесс
Страницы: 182-191
Предложено введение в географию и биологию нового термина «сингулярность», обозначающего завершающий и преобразующий процесс состояний природных систем и по важности содержания равного понятию «эквифинальность». Осуществлен анализ взаимообусловленности эквифинального и сингулярного состояний в едином цикле природных и природно-хозяйственных процессов локального, регионального и глобального масштабов. Термин «сингулярность» широко используется в астрофизике, где обозначает формирование предельного, завершающего состояния космосистем, которое обеспечивает переход в иное, последующее состояние (вид) при масса-энергетическом всплеске. В связи с этим необходимо уточнить с географических позиций определение и соотношение понятия «сингулярность» с эквифинальностью, обосновать связь и непротиворечивость его трактовки с положениями геосистемной теории. Выявлено место сингулярности в организации геосистем, установлена значимость взаимообусловленности эквифинальных и сингулярных состояний процессов и явлений в пространственно-временных масштабах ландшафтной оболочки. Обоснована эквифинально-сингулярная модель геосистем как единой формы целостных природных систем географии и биологии, базирующаяся на концепции оптимума физико-географического процесса и универсальном законе Шелфорда-Либиха. Выявлен малый геосистемный цикл, формирующий последующие секции, блоки и большой круговорот вещества и энергии планеты в целом.
На массивном изопериболическом калориметре смешения измерен инкремент энтальпии и определена теплоемкость сплавов Na15Pb4 и Na50Pb50 в интервале температур 430 - 1075 K, включающем твердое и жидкое состояния. Установлено, что значения теплоемкости расплавов существенно превышают расчеты этой величины по законам для идеального раствора и это отличие уменьшается с ростом температуры. Полученные результаты подтверждают существующие представления об образовании в расплавах систем щелочных металлов со свинцом различных комплексов с частично ионным характером межатомного взаимодействия.
Е.В. Софронова1, О.А. Аненхонов2, В.В. Чепинога3, А.П. Софронов1 1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия aronia@yandex.ru 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия anen@yandex.ru 3Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия victor.chepinoga@gmail.com
Ключевые слова: карта растительности, зоогеографическое картографирование, клопы, сообщества вяза японского, Восточное Прибайкалье
Страницы: 136-145
Приведены результаты картографирования ценотических групп полужесткокрылых насекомых (клопов) на основе геоботанической карты. Для ключевого участка (о. Сенокосный, р. Селенга, Восточное Прибайкалье) составлена геоботаническая карта, которая включает восемь номеров легенды, соответствующих выделам растительности уровня групп ассоциаций, две из которых содержат производные (пирогенные) варианты. Для каждой группы растительных ассоциаций было выявлено население полужесткокрылых насекомых. Всего на о. Сенокосном зарегистрировано 62 вида клопов. По сравнению с группами ассоциаций растительности для клопов были выделены также и экотонные места обитания, образующиеся вдоль границы между плотносомкнутыми японсковязовыми мезофильнотравяными лесами и примыкающими к ним лугами. С использованием коэффициента Сьеренсена рассчитано сходство состава населения клопов разных растительных ассоциаций. Пирогенные варианты вязовых мезофильнотравяных лесов и ивняков травяных по населению полужесткокрылых объединились в один кластер с высоким коэффициентом сходства. Также в один кластер объединились экотоны и вязовые мезоксерофильнотравяные леса. На основе полученных данных была составлена карта населения полужесткокрылых насекомых, которая включает девять номеров легенды. В основном пространственная структура населения клопов подчиняется распространению растительных сообществ. Однако в отдельных случаях наблюдаются различия в распределении видов клопов от выделов карты растительности, например для экотонных мест обитания. Установлено, что в результате низовых пожаров из населения постпирогенных мест обитания выпадает большинство характерных видов клопов, населяющих растительный опад, поверхность почвы и травяной ярус, при этом в последнем усиливается роль мезоксерофильных видов, населяющих открытые биотопы. Использованный метод сопряженного картографирования может применяться для создания карт населения беспозвоночных различных территорий.
Представлены результаты экспериментальных измерений температуры пламени при наличии импактной поверхности и жидкой фазы, добавленной в поток. Для измерения температуры использовались методы на основе лазерно-индуцированной флюоресценции. Для пламени предварительно перемешанной метановоздушной смеси при значениях стехиометрического коэффициента Φ = 0,92 и числа Рейнольдса Re = 1000 обнаружена зона обратного течения вблизи импактной поверхности в случае, когда эта поверхность расположена на расстоянии от среза сопла, равном трем калибрам. С использованием метода лазерно-индуцированной флюоресценции измерено поле температуры газокапельного пламени
Рассмотрен технологический процесс извлечения монацита и циркона. Установлено, что из прибрежного песка с содержанием 0.0096 % монацита и 0.028 % циркона можно получить концентрат монацита с содержанием 97.90 % и извлечением 61.20 % и концентрат циркона с содержанием 98.70 % и извлечением 21.50 %.
Г.И. Михасев
Харбинский технологический институт, Харбин, Китай mikhasev@hit.edu.cn
Ключевые слова: микро- и нанобалки, теория поверхностной упругости, асимптотическое интегрирование, сдвиг, уравнение движения, собственные колебания
Страницы: 214-225
Рассматривается малоразмерная упругая изотропная полоса-балка, нагруженная переменными объемными и поверхностными силами. На лицевых поверхностях учитываются поверхностные касательные напряжения и инерция в рамках поверхностной теории упругости Гуртина - Мурдоха. Методом асимптотического интегрирования уравнений двумерной теории упругости по толщине полосы выводятся асимптотически корректные уравнения, описывающие длинноволновую изгибную деформацию микро- и нанобалок с учетом сдвигов и поверхностных эффектов. Исследуется влияние поверхностных напряжений и инерции на нижний спектр собственных колебаний металлических микро- и нанобалок. Показано, что поверхностная инерция оказывает такое же влияние на спектр собственных частот изгибных колебаний, как и поверхностные напряжения
Д. Чжоу1, Х. Ян1, О.Г. Савичев1, К. Джин2, Ю. Ву2, А.А. Хващевская1 1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия 929177582@qq.com 2Научно-технический университет Куньмина, Куньминь, КНР teacher_2005@126.com
Ключевые слова: эколого-геохимическое состояние, подземные и поверхностные водные объекты, ветланды, самоочищение, Восточный Китай
Страницы: 186-194
Проанализированы данные о химическом составе вод ветландов, подземных и речных вод на водосборе оз. Поян (Китай), полученные в процессе российско-китайских гидрогеохимических исследований 2013-2022 гг. Основной объем лабораторных работ выполнен в Томском политехническом университете с использованием масс-спектрометрического метода с индуктивно связанной плазмой. Показано, что неиспользуемые в хозяйственном отношении ветланды являются источником поступления в подземные воды верхней гидродинамической зоны органических веществ и продуктов их трансформации. Установлено и антропогенное влияние на поверхностные и подземные воды, проявляющееся в резком увеличении концентраций некоторых химических элементов и их соединений. В то же время выявлена значительная способность водных объектов региона к самоочищению. Так, в меженные периоды 2019 и 2022 гг. отмечено снижение концентраций As, Cd, Ni, Sb, V, Mo, W в водах р. Цзиньдзян в 17-120 раз и более уже в 100-200 м ниже по течению от выпусков сточных вод. На основе анализа результатов измерений, термодинамических расчетов, математического моделирования гидрогеохимических процессов и опубликованных материалов других авторов сделан вывод о том, что наиболее вероятное объяснение такой способности - это сочетание осаждения малорастворимых веществ (гуматов и карбонатов кальция и магния, глинистых минералов) при суммарном содержании растворенных солей более 300-400 мг/дм3, соосаждения ряда микроэлементов, возрастающего с уменьшением действующего диаметра частиц отложений (0,003 мм и менее) и вовлечения выведенных из раствора веществ в биогеохимические процессы, интенсивность которого возрастает в благоприятных климатических условиях (таких, как на водосборе оз. Поян).
Сброс неочищенных или недостаточно очищенных канализационных стоков в водные объекты приводит к их загрязнению, способствуя появлению и распространению вирусов и бактерий, негативно воздействующих на экосистему. Одним из показателей загрязнения воды патогенными микроорганизмами являются ионы аммония. Для очистки сточных вод от этого загрязнителя широкое распространение получил сорбционный метод с использованием отходов производства в качестве предшественников сорбентов. В статье приведены результаты исследований прокаленного сорбента на основе золошлаковых отходов предприятий теплоэнергетики для очистки от ионов аммония (концентрация NH4+ = 21 мг/дм3) реальных сточных вод, сбрасываемых в реку Кубань в черте Краснодара. Исследовано влияние продолжительности сорбции (10, 30, 60, 90, 150 и 180 мин) и дозы сорбента (0.5, 1, 2, 3 и 5 г) на эффективность очистки. Обработка экспериментальных данных проведена на основе уравнений кинетики. Показано, что уравнение псевдопервого порядка (Лагергрена) наилучшим образом описывает экспериментальные данные сорбции по сравнению с уравнением псевдовторого порядка (Хо и Маккея) и уравнением Еловича. Установлено, что внутридиффузионная адсорбция является лимитирующей стадией. Эффективность очистки составила 72.8 % при дозе сорбента 5 г на 50 см3 раствора и времени сорбции 180 мин. Показано, что доза сорбента оказывает влияние на время достижения фазового равновесия между раствором и прокаленным сорбентом. Чем больше доза сорбента, тем больше центров адсорбции занимают ионы аммония в единицу времени, и, следовательно, при фиксированной концентрации ионов аммония в исходном растворе потребуется меньше времени сорбции для достижения равновесия. Для реальных сточных вод время достижения равновесия превышает найденное экспериментально на модельных смесях при малых дозах сорбента. Подтверждена целесообразность применения прокаленного сорбента для очистки реальных сточных вод.
"Т.И. Турдиев1, А.Г. Низамиев2"
"1Российский государственный социальный университет - филиал в г. Ош, Ош, Кыргызстан talaai@mail.ru 2Ошский государственный университет, Ош, Кыргызстан nizamiev@oshsu.kg"
Ключевые слова: производство экологически чистой продукции, экологизация, конкурентоспособность, экологическая безопасность, «зеленая» экономика, природный капитал
Страницы: 165-172
Проанализированы факторы и условия экономического и ресурсно-экологического характера. Сделан вывод о том, что сокращение масштабов бедности в Кыргызстане играет ключевую роль с точки зрения устойчивого развития и стратегической безопасности страны. В статье выявлены резервы экономики Кыргызстана для укрепления потенциала природного капитала региона. Уточнены региональные факторы для развития стратегии достижения социально-экономической и экологической безопасности страны. Показано, что цифровизация, комплексно улучшая социально-экономические условия хозяйствования, благотворно влияет на процессы инновационной модернизации Кыргызстана, способствует совершенствованию региональной политики по достижению социально-экономической стабилизации. Установлено, что республика обладает уникальными рекреационными ресурсами и большим потенциалом развития туристской бизнес-деятельности. В силу наличия ресурсов в регионах страны именно туристская деятельность способна выступить альтернативным способом для социально-экономической активности населения и средством снижения уровня бедности населения. Показаны некоторые социально-экономические и региональные особенности туризма в Кыргызстане с учетом специфики обеспечения социо-эколого-экономической безопасности. Обоснована значимость туризма и рекреации с точки зрения социо-эколого-экономической стабилизации региона. В условиях наличия груза накопленных в прошлом эколого-экономических проблем в регионах Кыргызстана развитие туристской отрасли выступает существенной предпосылкой экологизации экономики. Отрасль может стать неким локомотивом «зеленой» экономики страны в условиях повышенной уязвимости и ограниченности ассимиляционной емкости горных территорий страны.
С.С. Симаков1,2,3 1Институт вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН, Москва, Россия simakov.ss@phystech.edu 2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия 3Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет), Москва, Россия
Ключевые слова: гиперболические уравнения, законы сохранения, коронарный кровоток, гемодинамические индексы, фракционный резерв кровотока
Страницы: 191-202
Проводится анализ эффективности использования одномерных сетевых моделей для виртуальной оценки гемодинамических индексов, значения которых широко используются в клинической практике для принятия решения при выборе стратегии лечения ишемической болезни сердца при стенотическом поражении коронарных артерий. Показано, что в рамках существующих подходов возможна оценка гемодинамических индексов на основе клинических данных, собранных без вмешательства в организм, с точностью, сравнимой с точностью входных данных и непосредственных измерений. Также показана важность учета состояния микроциркуляторного русла миокарда и его влияния на интерпретацию результатов моделирования и непосредственных измерений в клинике
В статье представлены результаты экспериментальных исследований уничтожения инфицированных медицинских материалов с помощью низкотемпературной плазмы. Показана возможность использования плазменной технологии для переработки инфицированных медицинских отходов. При плазменном уничтожении указанных материалов происходит их гарантированное биологическое обеззараживание с получением химически инертного безопасного шлака.
Изучался состав продуктов сгорания в воздухе при атмосферном давлении гипофосфита кальция Ca(H2PO2)2 c окислителями - нитратами либо нитритами натрия или калия. Синтез проводился с целью получить двойной фосфат состава Na(K)CaPO4. Готовились смеси порошков с нулевым кислородным балансом, для этого при необходимости вводили дополнительное количество нитрата аммония. Фазовый состав конденсированных продуктов сгорания исследовали методом рентгенофазового анализа. Смеси устойчиво горели при атмосферном давлении с выделением аэрозоля P4O10. Продукты сгорания представляли собой оплавленные частицы белого цвета размером до 1 мм. В конденсированных продуктах сгорания обнаружены двойные фосфаты NaCaPO4, Na2CaP2O7, K2CaP2O7, KCaPO4 и пирофосфаты кальция Ca2P2O7.
И.Я. Чеботарева
"Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия irinache@inbox.ru"
Ключевые слова: Сейсмический фон, нефть, газ, горные породы, термодинамический индикатор, бикогерентность, суррогатные ряды
Страницы: 170-182
Представлено решение проблемы, возникающей при реализации предложенного ранее метода дистанционной оценки продуктивности коллектора углеводородов с использованием записей сейсмического фона на поверхности. Показано, что формирование линейной зависимости происходит только в определенном диапазоне частот и быстро разрушается при его расширении. Установлено, что формирование линейной зависимости связано с негауссовым поведением шумового сейсмического поля в выделенном диапазоне частот. Предложен метод оценки информативного диапазона частот по экспериментальным данным с использованием полиспектрального анализа и суррогатных рядов.
П.А. Данилов1, А.С. Лебедев2, Р.В. Толстогузов2, А.С. Северин2, В.М. Дулин2,3 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия p.d4nilov@gmail.com 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия anatolylebedev1994@gmail.com 3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия vmd@itp.nsc.ru
Ключевые слова: многофазные дисперсные потоки, спреи, эмульсии, форсунка центробежного типа, оптические методы исследования потоков, локально-времяпролетный метод, прибор SpraySpy, теневая визуализация
Страницы: 219-227
Для случая распыления однокомпонентной жидкости (воды) из форсунки центробежного типа представлены зависимости среднего размера, средней скорости и частоты регистрации капель от давления и способа подачи рабочей жидкости в каналы форсунки, полученные локально-времяпролетным методом с использованием прибора SpraySpy. С помощью метода теневой визуализации проведен анализ влияния добавления не смешивающейся на молекулярном уровне с водой жидкости (керосина) на структуру конуса распыления и его распад. Обнаружено, что двухкомпонентная эмульсия распадается практически мгновенно в непосредственной близости от среза сопла распылителя, что приводит к значительной деформации конуса распыления
Т.А. Болданов1,2,3, А.К. Тулохонов3, Т.Б. Бардаханова3, С.Н. Иванова3 1Институт географии и природных ресурсов Китайской академии наук, Пекин, Китай tamir2002@mail.ru 2Университет Китайской академии наук, Пекин, Китай 3Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия Россия aktulohonov@binm.ru
Ключевые слова: уровенный режим, охрана природных ресурсов, экономика природопользования, социально-экономическое развитие, динамика численности населения, уровень жизни
Страницы: 185-195
Приводится обзор и ретроспективный анализ нормативно-правового регулирования хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории. Даны оценка и критическое видение актуальных вопросов регулирования хозяйственной деятельности, использования и охраны природных ресурсов в период плановой экономики, в постперестроечное и настоящее время. Подчеркивается, что без должного научного обоснования законы могут привести к необратимым изменениям в экологии и экономике, правовым коллизиям, которые были рассмотрены на конкретных примерах современной практики. Авторами отмечается, что существенные ограничения для развития хозяйственной деятельности, обусловленные особым режимом природопользования на Байкальской природной территории, в целом сдерживают экономическое, социальное, демографическое развитие региона. Итоги последних переписей населения после начала экономических реформ свидетельствуют о последовательном тренде сокращения населения, трудовых ресурсов на всей Байкальской природной территории. В статье показаны направления совершенствования инструментов правового регулирования хозяйственной деятельности. Предлагается использовать механизм рентных отношений и возникающий рентный эффект при получении сверхприбыли за счет продажи и использования самой дешевой электроэнергии в стране, а также совершенствовать экологическое законодательство в части возмещения ущерба окружающей среде. Сделаны выводы о том, что многие природоохранные документы устарели и требуют уточнений и дополнений, прежде всего, касающиеся регулирования уровенного режима и приближения его к естественному состоянию. Предлагается взаимоотношения природы и общества оптимально регулировать природоподобными технологиями, которые максимально встроены в экологические системы.
Е.Д. ТОЛКАЧЕВ, К.С. БЕККЕР, А.А. СОНИНА, А.Д. КУИМОВ, М.С. КАЗАНЦЕВ
Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия e.tolkachev@alumni.nsu.ru
Ключевые слова: [1]бензотиено[3, 2-b][1]бензотиофен, органическая электроника, фуран, фотолюминесценция, бромирование
Страницы: 545-554
Производные [1]бензотиено[3,2-b][1]бензотиофена (BTBT) имеют большие перспективы в использовании в качестве полупроводниковых материалов за счет стабильности на воздухе, способности к формированию 2D-пленок и высокой подвижности носителей заряда. В представленной работе предложены подходы к синтезу новых фуранилзамещенных производных BTBT и исследованы их физико-химические свойства. Показано, что полученные вещества демонстрируют высокие квантовые выходы фотолюминесценции. Подробно изучена реакция бромирования BTBT и оптимизированы условия ее проведения. Установлено, что в этом процессе всегда образуется смесь региоизомеров, однако это не обязательно мешает дальнейшему синтезу. Достигнуто существенное сокращение общего времени реакции - с 48 до 6 часов.
Газовая атомизация является основным способом производства металлических порошков. В мире таким способом производится 70 % всех порошков. С развитием технологий появляются области, которые приводят к росту требований к порошку по распределению частиц по размеру. В связи с этим появляются новые способы производства порошков. Один из них - плазмоструйная атомизация, которая представляет объект исследований в данной работе.
Ч. Читтам, С.В. Мелешко
Институт науки Технологического университета им. Суранари, Накхон Ратчасима, Таиланд nursejaypark@gmail.com
Ключевые слова: вязкоупругая жидкость, уравнения Максвелла, конвективная производная Джонсона - Сигалмана, критическая точка
Страницы: 208-212
С использованием конвективной производной Джонсона - Сигалмана рассматриваются двумерные течения вблизи свободной критической точки в несжимаемой вязкоупругой среде Максвелла. Предполагается, что течение осесимметричное, профиль его скорости является линейным вдоль осевой координаты. Найдено общее точное решение осесимметричной задачи о распределении компонент тензора напряжений вблизи критической точки
Борис Александрович Богоявленский - признанный исследователь регионов Сибири, Дальнего Востока и Монголии, крупный специалист в области общегеографического, тематического и атласного картографирования. Список его научных трудов насчитывает более 130 научных работ. Борис Александрович разработал, принимал участие в создании и публикации многолистных карт и их серий, серий карт альбомного и атласного типов, национальных и региональных атласов. О широком круге интересов Б.А. Богоявленского свидетельствуют его доклады, с которыми он выступал на научных конференциях мирового, национального и регионального уровней.
М. С. ФУФАЕВА1, Л. К. АЛТУНИНА1, И. С. КОЖЕВНИКОВ1, С. М. НИКИТЕНКО2, В. И. КЛИШИН2 1Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия maria81@ipc.tsc.ru 2Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия nsm.nis@mail.ru
Ключевые слова: гель, криогель, модуль упругости, осцилляционная реометрия, поливиниловый спирт, уголь, экология, гидроразрыв
Страницы: 892-897
Исследованы реологические (структурно-механические) свойства гелеобразующих композиций, гелей и криогелей на основе поливинилового спирта, а также разработанные в Институте химии нефти СО РАН композиции, перспективные с точки зрения борьбы с эндогенными пожарами, а также интенсификации метановыделения при поинтервальном гидроразрыве угольных пластов. В осцилляционном режиме на реометре с контролируемой деформацией получены амплитудные и кинетические зависимости модуля упругости (G'), модуля потерь (G'') и комплексной вязкости для составов, отличающихся соотношением компонентов при различных температурах. Показано, что гель начинает образовываться уже в момент смешивания компонентов, а у формирующейся структуры преобладают упругие свойства (G' > G''). Определены значения точек гелеобразования. Установлено, что с повышением концентрации сшивателя возрастает прочность образующейся структуры, а время образования геля снижается. При понижении температуры прочность образующейся структуры также возрастает. В статическом режиме деформирования образца установлено, что после цикла замораживание-оттаивание гель дополнительно стабилизируется. Разработанный состав композиции обладает прочностными свойствами и хорошей адгезией к поверхности угля, его можно использовать для защиты от самовозгорания забоев угольных разрезов и в качестве защиты от угольной пыли на технологических дорогах. Исследовано изменение зависимости “деформация - сжатие” при постоянной нагрузке от времени для геля и криогеля. Установлено, что при постоянной нагрузке (7 кПа) деформация геля достигает 25 %, а криогеля - 15 %, т. е. после цикла замораживания-оттаивания упругие свойства композиции увеличиваются. В связи с этим проведение работ на объектах предпочтительно в осенне-весенний период.
Представлены результаты выявления пространственно-временных взаимосвязей динамики населения малых городов Западной Сибири во втором десятилетии XXI в. Объектом исследования являются 56 малых городов (с численностью населения до 50 тыс. чел.). Основными источниками статистической информации послужили данные Федеральной службы государственной статистики (Росстата) за период между переписями населения 2010 г. и 2020 г. Выделены пять групп малых городов по изменению численности населения за 2011-2022 гг., дана их характеристика. В среднем для всех малых городов характерно снижение численности населения на 4 %. В большинстве малых городов Западной Сибири численность населения снижается, и только в городах - центрах добычи нефти и газа (Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа) и крупных центрах переработки сельскохозяйственной продукции (Новосибирская область) отмечается положительная динамика. Самой многочисленной (39 %) является группа городов с незначительным снижением численности населения. К настоящему времени в малых городах практически завершилась перестройка структуры хозяйства, поэтому в ближайшие годы, вероятно, сохранится их экономический профиль.
В качестве собирателей при флотации пирита использованы бутиловый ксантогенат калия и бутиловый дитиофосфат натрия. Влияние природы сульфгидрильного собирателя на флотируемость пирита изучалось на его навесках флотационной крупности - 74+ 44 мкм. Приведены результаты исследования пенной флотации пирита с добавлением в операцию одного из двух традиционных сульфгидрильных собирателей, которые проявляют близкое собирательное действие в процессе обогащения пирита при рН 8. На основе анализа кинетических кривых флотации пирита предложен новый подход к оценке флотоактивности тиоловых реагентов.
В.С. Сердюков1,2, И.А. Косовских1,2, И.П. Малахов3, А.С. Суртаев1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия vsserd@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия kosovskihismail@gmail.com
Статья посвящена экспериментальному исследованию структуры жидкого микрослоя в основании паровых пузырей при кипении воды в условиях свободной конвекции с использованием метода светодиодной (LED) интерферометрии и прозрачной конструкции тепловыделяющей поверхности. Получены профили микрослоя в различные моменты времени и проанализировано влияние плотности теплового потока на его характеристики. Показано, что использованная методика позволяет с помощью достаточно простой оптической схемы получить актуальную информацию о структуре и динамике микрослоя под паровыми пузырями при кипении жидкости.
В работе приведены экспериментальные данные по влиянию морфологии структуры супергидрофильной поверхности черного кремния, полученной методом плазмохимического травления, на теплообмен при кипении воды в условиях большого объема. Исследуются поверхности кремния, имеющие однородные и гибридные микроструктуры. Эксперименты по теплообмену проводились на предварительно отобранных микроструктурированных поверхностях с наилучшими характеристиками капиллярного впитывания. Показано, что критический тепловой поток (КТП) для поверхности с гибридной структурой примерно в три раза превышает КТП для гладкой кремниевой поверхности (660 кВт/м2), достигая величины 1914 кВт/м2, тогда как КТП для поверхности с однородной структурой превышает КТП для гладкой поверхности в 2,4 раза, достигая значения 1568 кВт/м2. При этом максимальный зафиксированный коэффициент теплоотдачи (КТО) поверхности с однородной капиллярной структурой, напротив, является наибольшим (77 кВт/(м2K)), до двух раз превышая значения коэффициента теплоотдачи для немодифицированной поверхности в области умеренных тепловых потоков. Поверхность с гибридной структурой демонстрирует задержку начала кипения при сравнении с результатами для гладкой поверхности, однако с дальнейшим ростом теплового потока заметно превышает КТО гладкой референсной поверхности, достигая в итоге максимального значения в 45 кВт/(м2K) в предкризисной области.
Методом прямого статистического моделирования выполнен расчет динамики системы «газ - пылевая частица» применительно к задаче исследования околоядерной газопылевой атмосферы кометы. Рассмотрен газодинамический механизм эжекции пылевых частиц с поверхности кометного ядра, предполагающий наличие под частицами пыли каверн, заполненных продуктами сублимации составляющих ядро льдов. Получены данные о скоростях частиц пыли в зависимости от определяющих параметров. Показано, что скорость эжекции пылевой частицы определяется одним обобщенным параметром.
С.А. Бордзиловский, С.М. Караханов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия bordz@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: кварц, температура, ударные волны, излучательная способность, коэффициент поглощения, цветовая температура
Страницы: 139-149
Определены яркостная и цветовая температуры ударно-разогретого плавленого кварца в диапазоне длин волн теплового излучения от 390 до 630 нм с использованием четырехканального пирометра. Измерения проведены в диапазоне давлений ударного сжатия 27.6 ÷ 50.5 ГПа. Показано, что спектр излучения ударно-разогретого плавленого кварца представляет собой наложение спектра теплового излучения и линейчатого спектра. Определены барические зависимости излучательной способности и коэффициента поглощения ударно-сжатого плавленого кварца.
Анарга А. Дорде1, Тушар П. Раут1,2, Амит Г. Дорде2, Н. Гаутам1 1Колледж Новроджи Вадиа Университета Савитрибай Пхуле в Пуне, Пуна, Индия anarghawakhare@gmail.com 2Университет Савитрибай Пхуле в Пуне, Пуна, Индия tusharraut103@gmail.com
Ключевые слова: речной бассейн, геоморфометрия, характеристики бассейна, анализ главных компонент, центральная модель рельефа
Страницы: 186-197
Речные бассейны являются фундаментальными географическими единицами, которые влияют на водный поток и развитие рельефа. Геоморфометрические исследования необходимы для количественной оценки различных характеристик бассейна и понимания процессов формирования рельефа. Представлен геоморфометрический анализ бассейна р. Мула-Мута - комплексное исследование, в котором особое внимание уделено притокам пятого порядка. Для анализа морфометрических параметров бассейна использовались традиционные методы и цифровые модели рельефа. Результаты показывают, что геоморфометрические параметры, такие как густота дренажной сети, частота водотоков и гипсометрический интеграл, дают представление о дренажной системе и развитии рельефа. Бассейн р. Мула-Мута с его вытянутой формой и сильно расчлененным рельефом имеет характеристики, отвечающие более старой стадии развития рельефа. Анализ бассейнов пятого порядка указывает на изменения гипсометрических интегральных значений, что говорит о переходе от зрелых к старым стадиям развития рельефа. Анализ главных компонент позволил выделить ключевые параметры, характеризующие бассейн: это его форма, в том числе размер, речная сеть, рельеф, форма и текстура дренажной сети. Подобные исследования способствуют пониманию процессов формирования рельефа, что может помочь в изучении окружающей среды и управлении водными ресурсами.
Ю. Янь1, Г. Лу1, И. Лэй2 1Школа авиационного машиностроения Наньчанского университета Ханконг, Наньчан, Китай yypgoodluck87@126.com 2Цзянсийский университет традиционной китайской медицины, Наньчан, Китай lyxgoodluck@163.com
Ключевые слова: нанополикристаллический ниобий, границы зерен, плотность дислокаций, растяжение
Страницы: 197-206
С использованием методов молекулярной динамики исследованы свойства нанополикристаллического ниобия при одноосном растяжении. С помощью алгоритма Вороного созданы модели поликристаллического ниобия с различными размерами зерен, а также изучено влияние размера зерна и температуры системы на его механические свойства. Показано, что размер зерна оказывает существенное влияние на механизм деформирования нанополикристаллического ниобия. В процессе деформации количество атомов на границах зерен значительно увеличивается, в то время как плотность дислокаций постепенно уменьшается. С уменьшением размера зерна модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что согласуется с обратным эффектом Холла - Петча. Установлено, что в образцах с меньшим размером зерна протяженность границ зерен и количество неупорядоченных атомов на них больше, что приводит к ухудшению механических свойств. С повышением температуры системы модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что обусловлено увеличением числа неупорядоченных атомов на границах зерен
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
