авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
-- [ Страница 1 ] --

В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть 10

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

УДК 538.56: 513.627

В.П. Лапшин

Томский государственный педагогический университет

г. Томск, Россия

К ВОПРОСУ О «НЕЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ» КОМПОНЕНТЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Показано, что электромагнитный каркас гармонической плоской волны содержит составляю щую, интегрированную из векторов напряженности электрического и магнитного поля.

В последние годы в Интернете активно обсуждается открытый В. В. Квартальновым и Н. Ф. Пе ревозчиковым эффект «сильного» воздействия маломощного лазерного излучения на физические и биологические объекты. Авторы открытого ими эффекта связали его с присутствием в излучении « - компоненты» неизвестной физической природы.

Особое значение для физической идентификации – компоненты имеет её способность к рас пространению без существенного убывания интенсивности, аналогично распространению плоской электромагнитной волны. Подчеркнутое наводит на мысль попытаться найти особенности именно в структуре плоской монохроматической волны, поскольку «всякую волну можно подвергнуть так назы ваемому спектральному анализу, т. е. представить в виде наложения монохроматических волн с раз личными частотами» [1, с. 158].

В работе [2] показано, что винтовая поверхность вращения, которую описывает электрический (магнитный) вектор в монохроматической плоской волне, есть минимальная поверхность – прямой ге ликоид.

Рассмотрим плоскую волну, распространяющуюся в направлении оси Z и поляризованную по левому кругу [3]:

Ex = a cos, E y = a sin, Ez = 0 (1) Для правой поляризации Ex = a cos, E y = a sin, Ez = 0 (2) a = E ;

= + 1;

= t kz;

E Здесь – фаза в любой момент времени t;

– угловая частота колебаний E ;

к – волновое число;

1 - начальная фаза.

Из выражения для фазы найдем координату z:

z = (t + 1 ) / k. (3) Ex = x, E y = y, то выражения (1) и (3) (или (2) и (3)) определяют уравнение прямо Поскольку го геликоида [4], заданного в полярных координатах (а, ).

Нетрудно показать, что и в общем случае эллиптической поляризации плоской волны вектор E вращается по минимальной поверхности (МП) – прямому геликоиду.

Те же самые рассуждения и тот же вывод справедливы, конечно, и в отношении магнитного век H.

тора, Итак, на оси Z пересекаются под прямым углом образующие Е - и Н-прямых геликоидов. По скольку Е - и Н-геликоиды не являются гладкими продолжениями друг друга, то точки пересечения их образующих есть особые точки, заполняющие всю ось Z. Согласно теории МП [5] конфигурации с осо быми точками неустойчивы и должны распадаться с образованием тройных точек, в которых встреча ются три листа МП под углами 120° друг к другу. В нашем случае это два листа Е - и Н - геликоида и третий лист внутреннего к ним центрального геликоида.

Этот вывод можно подтвердить в двумерном случае следующим образом. Пусть Е - и Н - гели коиды распространяются внутри прямого кругового цилиндра с осью OZ и сечением-окружностью единичного радиуса в плоскости XOY и центром в точке О. Обозначим отрезки взаимно ортогональных проекций E и H внутри окружности через OL и OM;

|OL| + |OM| = 2. Тогда в точке О существует вариация, уменьшающая длину |OL| + |OM|: точка О сдвигается под углом 45° к OL и OM в сторону тройной точки К, в которой углы между отрезками OL, OM и ОК составляют 120°. Нетрудно -7 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть посчитать, что |LK| + |MK| + |OK| = 1,94 ( 2!) ( |OK| = 0,3) и что это значение длины является наи меньшим для всех окрестных углов в точке К.

Таким образом, в структуре плоской монохроматической волны можно выделить 3 МП: Е -, Н прямые геликоиды и центральный геликоид, который, возможно, играет роль неизвестной - компо ненты.

В заключение следует, однако, отметить, что переход из неустойчивой конфигурации (( E )$, ( H )) = 90° в устойчивую (( E )$, ( H )) = 120° с образованием центрального геликоида может быть затруднен в силу небольших изменений и/или технических характеристик искусственно создан ного излучения.

Список использованных источников 1. Ландау, Л. Д. Теория поля / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: Наука, 1967. – 460 с.

2. Лапшин, В. П. Вид поверхности электрического (магнитного) вектора в гармонической пло ской волне / В. П. Лапшин // Известия вузов. Физика. – 1988. - № 9. – С. 119-120.

3. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. – М.: Наука, 1973. – 720 с.

4. Аминов Ю. А. Минимальные поверхности / Ю. А. Аминов. – Харьков: ХГУ, 1978. – 125 с.

5. Дао Чонг Тхи. Минимальные поверхности и проблема Плато / Дао Чонг Тхи, А. Т. Фоменко.

– М.: Наука, 1987. – 371 с.

УДК 541. М.Ф. Хасанов, З.Б. Латыпова, Р.М. Халиков Башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы г. Уфа, Россия ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА САМОСБОРКУ НАНОСТРУКТУР МАКРОМОЛЕКУЛ Использованы принципы синергетики при рассмотрении формирования наноструктуры макро молекулярных соединений. С позиции фрактального анализа раскрыт динамизм надмолекулярного структурообразования полимеров.

Несмотря на важнейшую роль над(супра)молекулярного строения при формировании полимер ных наноматериалов, термодинамические закономерности взаимодействия макромолекул остаются малоизученными. Поэтому в последнее время существенное внимание уделяется разработке подходов, дающих возможность априорной оценки самосборки полимерных наноструктур [1]. Компьютерное моделирование (in silico) с использованием фрактального анализа является одним из эффективных ме тодов дизайна нанокомпозитов с широким спектром требуемых параметров.

Цель данной работы – рассмотрение роли термодинамических факторов в формировании нано структуры макромолекулярных соединений.

Для процессов формирования наноструктур полимеров характерен динамизм, т.е. изменчивость во времени. Синергетический динамизм предполагает «согласованное поведение» в пространстве и во времени макромолекул, приводящее к самосборке в виде надмолекулярных структур. Переход из ма лоупорядоченного аморфного состояния в кристаллическое требует изменения конформации макромо лекул. Взаимодействие макромолекулярных наноструктур предполагает «комплементарность», т.е.

взаимное соответствие участников ансамбля – как геометрическое, так и на уровне образования меж молекулярных связей.

Движущей силой процессов самосборки является снижение энергии Гиббса за счет возникнове ния межмолекулярных связей и агрегации однородных или разнородных компонентов системы в не равновесных условиях. При формировании полимерных тел в твердом состоянии за счет межмолеку лярного взаимодействия компонентов энтальпия системы уменьшается. Увеличению степени упорядо ченности препятствует энтропийное «натяжение» и «сплетения» макромолекул.

Наличие двух типов связей – химических (прочные связи внутри макромолекулы) и физических (слабые связи между цепями) обуславливает специфические характеристики полимеров: упругость, эластичность, пленко- и волокнообразование. При межмолекулярном расстоянии порядка 0,3–0,5 нм макромолекулы образуют «сетку» когезионных связей – (гидрофобных, дипольных, водородных и др.), что приводит к наноструктурам. Суммарная энергия межмолекулярного взаимодействия может дости гать значительных величин, хотя энергия Ван-дер-Ваальса отдельных связей в десятки раз меньше энергии ковалентных углерод–углеродных связей внутри макромолекулы.

-8 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Фазовое состояние полимерных материалов – аморфно-кристаллическое – определяется синерге тикой макромолекул и поэтому процессы структурообразования напрямую связаны с термодинамиче скими параметрами. Конформация гибкой цепи полиолефинов вследствие теплового движения меняет ся в достаточно широких пределах. В расплавах и твердом состоянии для линейных макромолекул предпочтительны «транс»–конформации. Другой «предельный» вариант – «жесткий стержень», харак терен для ароматических полиамидов. Разветвленные полимеры, например полиметакрилаты, состоят из макромолекул, основная цепь которых, в отличие от линейных, содержит боковые ответвления [2].

Сшитые или сетчатые полимеры (в частности, резины) состоят из макромолекул, которые образуют пространственную сетку;

т.е. в сшитых полимерах макромолекулы во многом утрачивают свою инди видуальность.

Ранее нами было показано [3], что фрактальный подход в сочетании с изучением газопроницае мости можно использовать для мониторинга формирования макромолекулярных наноструктур. При менительно к полимерам фракталами называют самоподобные объекты, являющиеся естественным заполнением множеств с целочисленными размерностями. Для твердофазных полимеров интервал са моподобия составляет от нескольких десятых долей нанометра до десятков нанометров.

В рамках мультифрактального анализа изменение коэффициента диффузии газа D пропорцио нально аморфной фазе ам и определяется размерностью Dц участка цепи между точками ее топо дост логической фиксации зацеплений или сшивок, кластерами макромолекул):

(узлами D = Dам дост Dц Такие исследования актуальны в связи с конструированием наномембран для ам разделения парниковых газов (СО2, СН4) и создания биодеградируемых материалов.

Таким образом, стремление макромолекул к самосборке в виде мультифрактальных нанострук тур – это фундаментальная закономерность эволюции нелинейных систем по законам термодинамики.

Список использованных источников 1. Суздалев И.П. Многофункциональные наноматериалы // Успехи химии. - 2009. - Т.78. - №3. С.266-301.

2. Щербина М.А., Чвалун С.Н., Percec V. Сравнительный анализ самосборки полиметакрилатов с объемными боковыми заместителями различной молекулярной массы в твердом состоянии и в рас творах // Высокомолек. соед. - 2008. - Т.50. - № 2. - С.276-285.

3. Касимханова З.С., Халиков Р.М., Шарипов Р.А., Борисов П.В., Хасанов М.Ф. Конструирова ние биодеградируемых материалов модификацией макромолекул полиэтилена // Сб. трудов Всерос.

школы-конф. «Фунд. матем. и ее прилож. в естествознании». – Уфа: РИЦ БашГУ, 2008. С.31-34.

УДК 504.4.062. В.А. Стафеева Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН г. Чита, Россия ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕКРЕАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ОЗЕРА КЕНОН ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ В статье отражены проблемы озера Кенон – загрязнение озера, снижение его рекреационного потенциала. Рассматриваются вопросы по улучшению экологического состояния озера и созданию рекреационной зоны.

Чита — редкий город, в котором среди жилых кварталов и многоэтажных застроек есть две реки и естественное озеро. Озеро Кенон занимает западный сектор Читы и входит в число 13 крупных озер Забайкальского края, площадь которых свыше 10 км2.

Кенон всегда был любимым местом отдыха читинцев зимой и летом. Начиная с 1950-х и до 1970-х годов озеро было самым массовым местом отдыха жителей города. Горожан привлекали песча ные пляжи и чистая вода в 15-20 минутах от городского центра. На берегах озера располагались лодоч ные станции, развивалось спортивное направление отдыха на воде (Рачинский, 2006). И сегодня на бе регах Кенона в выходные летние дни отдыхают до 5 тысяч человек (Аналитическая записка.., 2006).

С момента ввода в эксплуатацию Читинской ТЭЦ-1 (со второй половины 1965 г), озеро стало ис пользоваться как источник технического водоснабжения и водоем-охладитель ТЭЦ. Прессинг, оказы ваемый электростанцией на озеро, привел к ряду негативных последствий – загрязнение и обмеление водоема, исчезновение некоторых видов рыб и моллюсков, заболачивание. Кроме ТЭЦ-1, на озеро ока -9 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть зывает влияние деятельность Кенонского промузла, железной дороги, проходящей по берегу озера, откачка больших объемов воды из городского водозабора и другое (Экология городского водоема, 1998).

На сегодняшний день наблюдается следующая цепь событий: уменьшение уровня воды – повы шенная биогенная нагрузка – «цветение» водоема – усиление эвтрофирования, токсификации – угнете ние гидрофитов и т.д. – это стадии развития возможной экологической катастрофы (часть этого пути уже пройдена), в результате которой озеро полностью потеряет рыбохозяйственное, рекреационное значение, а ТЭЦ потерпит огромные убытки на водоподготовке. Город при таком развитии получит на многие годы эко- градостроительные, коммунальные, рекреационные, эстетические и другие пробле мы от соседства с «разрушенной» экосистемой озера.

Оптимизация системы связей город – водоем может идти в двух главных направлениях: плани ровочном, который предполагает создание вокруг водоемов зеленой зоны, жилого массива;

и техноло гическом, предусматривающем разработку и внедрение системы экологического нормирования и кон троля применительно к качеству водной среды, включая рекультивацию антропогенных воздействий (отведение стоков с территории города, изъятие загрязненного слоя донных отложений и др.), оптими зацию систем водопользования, в том числе реконструкцию схем водоснабжения и водоотведения (Экология городского водоема, 1998).

Экологическая ситуация для озера Кенон и его водосбора по степени напряженности может ха рактеризоваться как критическая. Происходят значительные изменения гео- и экосистем, существенное загрязнение компонентов среды, нарастает истощение естественных ресурсов, ухудшаются условия проживания населения. Негативные изменения в окружающей человека среде угрожают принять ус тойчивый необратимый характер. В этих условиях нормализация экологической обстановки, некоторое восстановление ландшафтных компонентов может наступить только в результате целенаправленных действий человека по прекращению или уменьшению антропогенных нагрузок на природный ком плекс.

Улучшив экологическое состояние озера, можно решить частично и рекреационные проблемы.

Имеются предложения по развитию водных видов спорта (не моторных), рекреационных, оздорови тельных мероприятий для жителей города. Для них важна, прежде всего, рекреационно-эстетическая функция озера.

Назрела острая необходимость создания на Кеноне рекреационной зоны с полноценной инфра структурой на основе современных технологий, сочетающей в себе возможности для активного отдыха на воде и спортивных занятий детей и взрослых зимой и летом. Ландшафтное проектирование зоны должно предусмотреть наличие водных аттракционов, спортивных и детских площадок, развлекатель ного комплекса, аквапарка, пункта проката лодок и катамаранов, зеленой прогулочной и пляжной зоны с максимальным благоустройством (зонтики, скамейки, беседки, раздевалки, благоустроенные туалеты, планомерное озеленение, цветники, фонтаны) и другое.

Развитие комплекса сбалансирует поток отдыхающих в течение всего года и позволит сделать качественный отдых доступным максимально широкому количеству людей. Появление новейшей ин фраструктуры отдыха и популяризация региона среди населения, гостей города, иностранных туристов будет стимулировать развитие экономики, повысит инвестиционную привлекательность Читы. А озеро восстановит статус любимого места отдыха горожан.

Список использованных источников 1. Аналитическая записка «Анализ результатов исследований по оценке состояния озера Кенон и его водосбора, мероприятия по его охране и рациональному использованию»/ ИПРЭК СО РАН. - Чита, 2. Рачинский В. Тайны озера Кенон // Читинское обозрение. Еженедельник, 2006, № 45, с. 23.

3. Экология городского водоема / М.Ц. Итигилова, А.П. Чечель, Л.В, Замана и др. – Новоси бирск: Изд-во СО РАН, 1998. – 260 с.

- 10 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 541.138: 575. М.О. Алтынбекова, О.О. Оразбаева, А.А. Каримова Международный Казахско-турецкий университет имени Х.А.Ясави Республика Казахстан, ЮКО, г. Кентау БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОВ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЯБЛОНИ В работе рассмотрены вопросы содержания сахаров, витамина С, полифенолов и других по казателей в плодах 6 сортов яблок. Выявлено что в летних сортах содержание сахара, витамина С выше, степень кислотности ниже, чем в зимних сортах яблоки.

Яблоки являются ценным пищевым продуктом, которые широко используются в течение кругло го года в свежем и переработанном виде. Значение яблок в питании человека велико. Они служат ис точником сахаров, органических кислот, витаминов, минеральных солей, микроэлементов, пектиновых веществ. Яблоки содержат до 10 различных витаминов, основными из них являются аскорбиновая ки слота (витамин С) и Р-активные вещества (катехины, лейкоантоцианы, флавоновые гликозиды и др.).

Н.В. Сабуров, Н.В. Антонов [1] отмечают, что при нормировании плодов на яблоне можно полу чать более крупные плоды с более высокой сахаристостью;

при увеличении нормы полива - с меньшей кислотностью. В процессе хранения яблоки расходуют сахара, выделяя в окружающую среду углеки слоту. Меняется при этом и цвет яблок от зеленого (исчезает хлорофилл) к желтому или красному;

плоды становятся мягче, так как содержащийся в них протопектин переходит в пектин.

Химический состав плодов определяет их вкус и питательную ценность. Мякоть плодов состоит из воды и сухих веществ. В состав сухих веществ входят растворимые сухие вещества (РСВ): углево ды, кислоты, дубильные и красящие вещества, пектины, витамины и нерастворимые сахариды: целлю лоза, протопектины, крахмал, минеральные вещества и другие. Химический состав плодов, в основ ном, зависит от сорта яблок и изменяется в зависимости от условий года и места произрастания.

На химический состав, а следовательно, и на качество плодов, оказывает влияние также и обрез ка деревьев. Обрезкой деревьев регулируют количество листьев и плодов с целью создания благопри ятных условий для получения более крупных плодов с повышенной сахаристостью. Обрезка деревьев и кустарников обеспечивает всем плодам доступ света и солнца. Плоды с веток, более освещенных солн цем, содержат большее количество сахаров, кислот, витамина С, чем с веток более затененных [2].

Значительное влияние на качество и химический состав плодов оказывают мероприятия по борьбе с вредителями и болезнями растений. Червивые плоды падают с дерева преждевременно. Кроме того, в них содержится меньше сахаров и кислот, они быстро вянут и непригодны для хранения. Пора женные болезнями плоды и овощи остаются мелкими, недоразвитыми, имеют неправильную форму и пятна на поверхности. Они также отличаются пониженной сахаристостью и большим содержанием кислот.

Химический состав яблок непостоянен и зависит от большого количества факторов: сорта пло дов, степени их зрелости, условий выращивания, продолжительности и режима хранения. Основной составной частью яблок является сахар, на долю которого приходится в среднем 9 %. Из сахаров в их составе преобладает фруктоза. Содержание органических кислот, которые в основном представлены яблочной и в меньшем количестве лимонной кислот составляет 0,7 %. Важное значение для организма человека имеет содержащаяся в яблоках хлорогеновая кислота, которую не случайно называют уни кальным соединением. В яблоках, кроме того, находят урсоловую кислоту — регулятор обмена ве ществ.

Рацион человека должен содержать в достаточном количестве питательные и биологически ак тивные природные вещества антиоксидантного действия, повышающие устойчивость организма к не благоприятным факторам внешней среды. Годовая физиологическая потребность человека в плодах и ягодах для повышения иммунитета и защиты от многих заболеваний составляет 80-100 кг. При этом наибольшая доля потребления свежих плодов приходятся на яблоки. Яблоки богаты витаминами (про витамин А, витамины группы В, С, Р), минеральными веществами (калий, натрий, кальций, фосфор, марганец и железо). Благодаря такому набору полезных веществ, яблоки в обязательном порядке вхо дят в состав многих "Диет красоты". Удивительно, но всего 2-3 средних яблок достаточно для удовле творения суточной потребности организма в витамине С, а яблоко весом в 100 г обеспечивает организм в витамине Р на 2 дня! Химический состав наших садовых яблок способен творить чудеса - оздоравли вать кожу и волосы и омолаживать организм! И все это благодаря антирадикальным витаминам А и С и великолепному минеральному соотношению. Кроме того, балластные вещества и пектин, содержа щиеся в яблоках, способствуют хорошему очищению кишечника и организма в целом, снижают коли чество холестерина и уменьшают аппетит [5].

- 11 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Кроме того, яблоки содержат: азотистые вещества (0,4 %);

дубильные вещества (0,02—0,27 %), клетчатку (1,3%);

пектиновые вещества (0,8 %). Из минеральных веществ практическое значение име ют содержащиеся в яблоках калий (248 мг%) и железо (2,2 мг%). В яблоках представлен почти весь витаминный алфавит: А, В1, В2, В3, B6, С (до 40 мг%), Е, РР, Р, К, а также инозит и фолиевая кислота. В составе дикорастущих и незрелых плодов больше крахмала, клетчатки, дубильных и пектиновых ве ществ. В яблоках находятся также соединения, обладающие антибиотическими свойствами. Как пра вило, яблоки с сильным ароматом, особенно антоновские, характеризуются более сильными фитон цидными свойствами. Биологические эффекты химического состава яблок весьма многообразны.

Данная работа посвящена исследованию химического состава плодов у сортов яблоки, выращен ных в садах города Кентау. Химический состав яблок мы определили с помощью химических и физико-химических методов анализа (таблица 1).

Таблица Химический состав разных сортов яблок Влажность, Витамин С, Кальций, Магний, Сорт Кислотность Железо, мг мг/% мг мг % Голден Делишес 4,1 83,34 17,90 2,0 16 8, Ред Делишес 4,15 85,51 16,40 2,1 12 7, Симиренко 3,7 83,59 33,90 2,3 15,3 9, Кандиль Синап 3,7 86,71 31,60 2,15 17,1 9, Стар Кримсон 4,3 86,99 19,44 2,2 14 10, Джонатан 4 86,42 11,87 2,1 13,2 6, В 100 граммах съедобной части свежих яблок содержится 11 % углеводов, 0.4 % - белков, до % - воды, 0.6 % - клетчатки и 0.7 % органических кислот, среди которых яблочная и лимонная. Пита тельные вещества и микроэлементы в 100 г яблоки составляют : калорийность 42.9 ккал, вода 85.0 г, белки 0.4 г, жиры 0.3 г, углеводы 10.3 г, моно- и дисахариды 9.8 г, крахмал 0.5 г, пищевые волокна 2. г, органические кислоты 0.5 г, зола 0.7 г, витамин А 0.010 мг, Витамин В1 0.02 мг, Витамин В2 0.03 мг, Витамин В3 0.05 мг, Витамин В6 0.03 мг, Витамин В9 2.0 мкг, Витамин С 5.0 мг, Витамин Е 0.4 мг, Ви тамин Н 0.1 мкг, Витамин РР 0.1 мг, железо 2.3 мг, калий 155.0 мг, Кальций 19.0 мг, кремний 6.0 мг, магний 12.0 мг, натрий 14.0 мг, сера 6.0 мг, фосфор 16.0 мг, хлор 1.0 мг, бор 130.0 мкг, ванадий 5.0 мкг, йод 1.0 мкг, кобальт 10.0 мкг, марганец 65.0 мкг, медь 120.0 мкг, молибден 5.0 мкг, никель 17.0 мкг, рубидий 44.0 мкг, фтор 10.0 мкг, цинк 190.0 мкг.

Яблоки, это надо помнить каждому, способны выводить из организма ионы тяжелых металлов, включая и радиоактивные элементы, а также канцерогенные вещества, что важно для профилактики в первую очередь рака толстого кишечника. Вот почему, повторим еще раз, необходимо строить свой рацион так, чтобы в нем было достаточно продуктов, содержащих большое количество пищевых воло кон, прежде всего овощей, фруктов, дикорастущих пищевых растений. Они снабжают наш организм комплексом необходимых питательных веществ, помогут избежать многих болезней, нормализовать свой вес, сохранить и укрепить здоровье.

Список использованных источников 1. Сабуров Н.В., Антонов Н.В. Хранение и переработки плодов и овощей. М., 196". 448 с.

2. Франчук Е.П. Химико-технологическая оценка мичуринских и новых сортов плодовых и ягодных культур: Дисс.канд. с.-х. наук. Мичуринск, 1952. 23 с.

3. Гусева И.Н. Яблоки в вашем саду. М., 1992. 189 с.

4. Турова А., Сапожникова Э. О пользе яблок // Наука и жизнь. 1988. ¦8. С. 64-67.

5. Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей. М., 1930. 137 с.

- 12 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 53:372. Л.В. Муравлева, Е.В. Якунова Тульский государственный университет г. Тула, Россия ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ Данная работа посвящена анализу путей повышения качества преподавания физики студентам технических специальностей. Одним из способов решения данной проблемы является организация адаптационных курсов в контексте личностно-ориентированного образования.

Задача повышения качества подготовки специалистов давно стала приоритетной, требующей безотлагательного решения с использованием всех возможностей общества и государства. Известно, что инженерное образование является одной из базовых областей системы высшего профессионально го образования. Его качество оказывает решающее влияние на развитие экономического потенциала страны, рост производства и формирует образ государства на международной арене [1].

Характерная особенность системы знаний для подготовки инженера заключается в прочном фи зико-математическом фундаменте знаний. В настоящее время существуют серьезные проблемы, ме шающие эффективной подготовке студентов в данном направлении. Главной причиной этому являются противоречия между системами образования школы и вуза, мешающие процессу непрерывного обра зования. Эксперименты новых образовательных программ в средней школе за последние десятилетия привели к потере системности в области знаний естественнонаучного профиля. В результате нарушена преемственность в образовательных программах и технологиях обучения в вузе и школе.

Данная работа посвящена анализу путей повышения качества преподавания физики студентам Тульского государственного университета. Опыт работы в вузе за последнее десятилетие показывает, что студенты младших курсов не могут сами контролировать ход учебы, систематически и напряженно трудиться в течение семестра. Студенты первых курсов испытывают существенные трудности при тра диционных формах, способах, методах и средствах обучения. Поступив в вуз, молодые люди должны осваивать большое количество новых предметов и понятий, при этом многие их них вынуждены пол ностью перестраивать свое отношение к учебе, сложившиеся за время обучения в школе. Кроме этого, необходимо указать на важный психологический аспект: студенты с недостаточным базовым уровнем знаний, возникает чувство неуверенности и беспомощности. Студенты с трудом адаптируются в кол лективе, приобретая невысокий социальный статус в группе. Одним из путей решения данных проблем является организация адаптационных курсов в контексте личностно-ориентированного образования.

Эффективность процесса адаптации является одной из первостепенных задач образовательного процесса вуза, в ходе которого применяются различные способы активизации учебной деятельности, повышения практических навыков самостоятельной работы, укрепления интереса к учебной деятель ности. Следует отметить, что качество решения задач, поставленных перед высшей школой, во многом зависит от умения правильно организовать работу с первокурсниками [2].

Адаптационные курсы по физике должны быть ориентированы на ликвидацию пробелов в зна ниях, что, в первую очередь, систематизирует знания и формирует навыки, которые облегчают усвое ние более сложных инженерных дисциплин и решают психолого-педагогические задачи вуза.

Так, согласно данным педагогических исследований проведенных по результатам промежуточ ных и итоговых аттестаций, в течение одного семестра, адаптационные курсы по физике могут посе тить до 110 - 130 человек, что составляет 13% от всех первокурсников, обучающихся по техническим направлениям.

При составлении программы адаптационных курсов большую роль играет применение различ ных форм и методов обучения, причем одной из основных форм является дифференцированный под ход, позволяющий реализовать потребности студентов в получении знаний по дисциплине. В програм ме обучения предусмотрено углубленное изучение отдельных тем курса по желанию студентов.

Кроме основных задач курсов они помогают решать психолого-педагогическую задачу адапта ции студентов младших курсов в вузе.

Из всего вышесказанного следует, что внедрение адаптационных курсов по дисциплинам естест веннонаучного цикла является целесообразным для эффективной подготовки студентов технических направлений в условиях личностно-ориентированного обучения с целью повышения качества образо вания, развития личностных качеств и профессиональных компетенций будущих специалистов.

Список использованных источников 1. Назаров В.П // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Совершенст вование систем управления качеством подготовки специалистов». – Красноярск, КГТУ, 2004. С.194.

- 13 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть 2. Глинкина О.В. Адаптация первокурсника // Профессиональное образование, 2002.-№9.

УДК 911. С.В. Панков Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина г. Тамбов, Россия ВОЗДЕЙСТВИЕ ОСНОВНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЯХ Сельские поселения в течение всего периода своего существования находятся в постоянном взаимодействии с окружающими ландшафтами и испытывают влияние природных условий той ме стности, где они расположены.

Природные условия воздействуют на население непосредственно (на здоровье и самочувствие человека) и опосредованно – через требования к жилищу, одежде, питанию, планировке поселений, возможности отдыха и т.д. Сами эти природные условия сейчас во все большей степени изменяются человеком, особенно его хозяйственной деятельностью, поэтому следует исследовать уже не столько «чисто природные», сколько частично «очеловеченные» условия жизни [2].

Кроме природных факторов, поселения испытывают давление, производимое техногенными комплексами, которые, по выражению Ф.Н. Милькова [90. С.80], «так и не становятся ландшафтными комплексами, оставаясь на протяжении всего своего существования инженерными сооружениями…;

они представляют интерес не сами по себе, а как один из компонентов ландшафтно-техногенных ком плексов, с одной стороны, и как фактор воздействия на рядом расположенные ландшафтные комплек сы путем перераспределения стока, изменения скорости и направления ветра и т.п. – с другой».

Оценка качества той или иной территории и расположенных на ней сел и деревень сводится к анализу хода основных климатических элементов, существенно влияющих на здоровье и условия жиз ни населения. С климатическими условиями связаны многие болезни, в основе которых лежат так на зываемые метеотропные реакции сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и др.

В целом для Тамбовской области характер действия основных климатических показателей (тем пература, ветер, влажность, солнечная радиация, осадки и др.) имеет относительную равномерность, тем не менее выявляются различия, обусловленные местоположением селений и особенностями при родно-территориальных комплексов, их окружающих.

Нами проводилось сравнительное исследование в четырех населенных пунктах, относящихся к разным ландшафтным типам, и одном контрольном участке по трем климатическим показателям: тем пература воздуха (tо), влажность воздуха (h, %) и скорость ветра (v, м/с). Измерения проводились в середине июля в утренние (6 ч), дневные (12 ч) и вечерние (19 ч) часы (Таблица 1): (у – утро, д – день, в – вечер).

Таблица Климатические элементы Населенный Ландшафтный тип tоу tод tов пункт hу hд hв vу vд vв Лесной придолинно с. Тулиновка 20,6 26,5 24,2 76 65 70 0,1 1,2 0, склоновый Полевой придолинно с. Перкино 20,2 27,9 23,5 79 67 72 0,4 2,4 0, надпойменно-террасовый Полевой приводораздельно п. Комсомолец 20,0 28,3 23,7 71 52 65 0,4 2,2 0, плакорный с. Заречье Переходный 20,4 26,3 24,0 82 71 77 0,1 1,4 0, Контрольный Полевой плакорный 19,9 28,5 23,3 69 47 64 0,5 2,7 0, участок Результаты исследований показали, что наименьшая суточная амплитуда температуры (5,9оС) отмечена в Тулиновке и Заречье, находящихся в лесной местности, наибольшая амплитуда зафиксиро вана в п. Комсомолец и на контрольном участке – 8,3оС и 8,6оС соответственно.

С физиолого-гигиенической точки зрения температура воздуха играет большую роль. Воздейст вие той или иной температуры воздуха сказывается на общем функциональном состоянии организма, влияет на его теплообмен с окружающей средой… Рекомендуется обращать особое внимание на пере пады температуры в течение суток, месяца и других периодов…, поскольку такие изменения темпера туры воздуха неблагоприятно сказываются на тепловом состоянии человека [49].

- 14 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Необходимо отметить, что и с. Тулиновка, и с. Заречье находятся вблизи водных источников, что определяет изменение температурного режима в пределах сотен метров от берега.

Влажность воздуха существенно влияет на тепловое состояние человека, так как может изменять условия теплоотдачи человека за счет испарения пота с поверхности тела. Эти физиолого гигиенические данные… необходимо учитывать при оценке влажностного режима местности [49].

Наибольшие колебания влажности воздуха были отмечены на контрольном участке (22%) и в п.

Комсомолец (19%), что вызвано открытым характером местности. Наименьшие колебания – в с. Тули новка и с. Заречье, по 11%. Максимальные значения приходились на утренние часы: сс. Заречье и Пер кино – 82% и 79%, контрольный участок – 69%.

Ветровой режим исследуемых территорий также имел отличия. В течение суток при южном на правлении ветра разница между скоростями достигала 2,4 м/с на контрольном участке, 2,0 м/с в с. Пер кино. Последнее объясняется открытостью местности (особенно для северных и южных ветров) и пла нировочной структурой поселения (линейная), дополняемой прилегающими ландшафтами: западнее села параллельно вытянулись лесопосадки, восточнее вдоль села протекает река Цна. Эти факторы по служили образованию ветрового «коридора» меридионального направления. Минимальные колебания в скорости ветра фиксировались в с Тулиновка (1,1 м/с) и с. Заречье (1,3 м/с), что обусловлено их рас положением в лесном массиве.

Обычно влияние ветра на организм человека рассматривают в связи с температурой воздуха.

Даже при благоприятной температуре, но больших скоростях ветра может изменяться функция дыха ния, особенно в зимний период. Например, усиление ветра на каждые 0,5 м/с субъективно воспринима ется как понижение температуры приблизительно на 1оС. Если в летние месяцы такие изменения ощу щаются комфортно, то в зимние и межсезонье – негативно.

Эти обстоятельства определяют важность гигиенической оценки ветрового режима той или иной территории. Необходимо учесть, что выбираемые для строительства… территории должны распола гаться с наветренной стороны по отношению к промышленным, сельскохозяйственным и другим пред приятиям...

Необходимо учитывать также влияние ветрового режима на аэрацию территории населенных пунктов [49]. Такие показатели воздуха, как подвижность, его состав и чистота в значительной степени определяются наличием и качеством растительных сообществ внутри сельского поселения и вблизи него, характером покрытия дорог, наличием «дымных» производств.

Хорошо известно влияние зеленых насаждений на санитарно-гигиенические условия населенных пунктов: 1 га зеленых насаждений может отфильтровывать из воздуха 50-70 т пыли в год, снижая со держание пыли на 30-40%.

Большие лесопарковые массивы увеличивают интенсивность видимой и ультрафиолетовой ра диации на 15-20%, снижают мутность атмосферы на 10-30%, создают и усиливают вертикальные и го ризонтальные токи воздуха, что способствует лучшему проветриванию территории [49].

Тем не менее доля древесно-кустарниковой растительности во многих поселениях остается очень низкой и не превышает 10% от общей площади населенного пункта, при норме озелененности [129] не менее 25%. Эта ситуация особенно остра в поселениях, расположенных на открытых участках (обезлесенные пространства водоразделов, склонов и надпойменных террас), вдоль авто- и железнодо рожных магистралей (сс. Покрово-Пригородное, Татаново, Свобода, Селезни и др.), где показатели по шуму, пыли и выхлопным газам достигают городских. Например, интенсивность движения транспорт ных средств в час через села Донское и Покрово-Пригородное (303 и 287 соответственно) сопоставима со среднегородским – 281.

В некоторых поселениях (Комсомолец, Бондари, Большая Талинка, Дегтянка, Марьевка, Ино земная и Солдатская Духовка и др.) площадь зеленых насаждений общественного значения (парки, скверы, аллеи, посадки вдоль дорог и улиц) составляет не более 1%. Часто такое положение усугубля ется бедностью видового состава (береза, клен, осина, много сорных растений) и нерациональностью размещения насаждений, что даже при большой площади посадок является малоэффективным. Игно рирование требований ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства, особенностей и внутренней структуры поселения, близости промышленных, сельскохозяйственных ландшафтов и ин женерных сооружений приводит к ухудшению санитарно-экологического состояния населенных мест и нарастанию действия эрозионных процессов (карст, оползни, оврагообразование). Наряду с раститель ностью, животный мир, представленный домашними породами скота и птицы, также оказывает влия ние на селитебные ландшафты сельскохозяйственных территорий. Образуется особый биоценоз, прак тически полностью заменивший естественные сообщества живых организмов, которые за пределами селитебных земель встречаются, но их видовое разнообразие ограничено, в основном, грызунами и птицами.

- 15 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 621. Т.А. Кармоков, З.В. Шомахов Кабардино-Балкарский государственный университет г. Нальчик, Россия РАСЧЕТЫ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕКОЛ ДЛЯ МИКРОКАНАЛЬНЫХ ПЛАСТИН ПО ИХ ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ Определение различных физико-химических свойств стекол расчетными методами является важной частью теоретических исследований специалистов в этой области. К настоящему времени исследователями проведена большая работа с целью разработки новых высокоточных расчетных ме тодов определения величин физико-химических свойств стекла по его составу и уточнения расчетных коэффициентов, отражающих влияние отдельных окислов на свойства стекла.

В настоящей работе применен аддитивный метод расчета, который основан на предположении, что величина свойства стекла является суммой величин, зависящих от содержания в стекле компонен тов (под которыми в различных разновидностях аддитивного метода могут пониматься окислы, сили каты или структурные единицы). Исходный вариант аддитивного метода расчета, предложенный Вин кельманом и Шоттом, основан на предположении о линейной и аддитивной зависимости свойств сте кол от весового содержания окислов [1].

Предположим, что задан состав стекла, в котором содержание окислов в вес. % равно соответст венно Р1, Р2, Р3, …, Рi. Тогда свойства стекла К может быть математически определено по следующей аддитивной формуле, иначе называемой формулой сложения:

K=P1k1+ P2k2+ P3k3+ …+ Pi ki, (1) где k1, k2, k3, …, ki – коэффициенты или факторы, соответствующие вкладу отдельного окисла на 1 вес. % его содержания. Безусловно, не следует думать, что эти величины могут быть равны величине этого свойства окислов в свободном состоянии.

Упругие свойства стекол характеризуются модулем упругости (модуль Юнга), коэффициентом Пуассона и модулем сдвига [2].

Модуль упругости характеризует сопротивление материала деформации, поэтому является одной из важнейших констант. Предел прочности силикатных стекол лежит ниже предела пропорцио нальности, поэтому для стекол закон Гука применим при всех нагрузках вплоть до разрушения. Вели чина модуля закаленных стекол на 8 - 10 % ниже, чем у отожженных. Химическая обработка (трав ление и покрытие пленками) не изменяет значения.

Так как предел прочности стекол не превосходит предела пропорциональности, то отношение поперечной деформации к продольной является величиной постоянной и служит характеристикой уп ругих свойств стекла. Абсолютная величина этого отношения называется коэффициентом поперечной деформации или коэффициентом Пуассона ( µ ).

Модуль сдвига характеризует способность стекол сопротивляться деформации сдвига (ско ла). Значение вычислили по формуле:

= 2(1 + µ ), (2) где - модуль сдвига в кГ/см2, - модуль упругости в кГ/см2, µ - коэффициент Пуассона.

Недавно на основе представлений физики твердого тела и теории упругости установлена связь между двумя важными характеристиками твердых тел – параметром Грюнайзена и коэффициентом Пуассона µ [3] 3 1+ µ =, 2 2 3µ (3) где назван «упругим параметром Грюнайзена». Предварительные результаты указывают на наличие определенной взаимосвязи между параметром Грюнайзена и коэффициентом Пуассона для некристал лических стеклообразных твердых тел [4].

- 16 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Результаты теоретических расчетов некоторых физико-химических величин представлены в таб лице 1.

Таблица Стекло Модуль Юнга Коэффициент Модуль сдвига Параметр в кГ/см2*105 в кГ/см2* Пуассона Грюнайзена 6Ba4 (свинцово- 6,5196 0,2256 2,660 1, силикатное) X-230 (боратно- 6,970 0,2942 2,692 1, бариевое) M-34 (свинцово- 7,217 0,1891 3,035 1, силикатное) Из полученных результатов следует, что окислы CaO и B2O3 повышают значение модуля упру гости, щелочные окислы понижают его. Окислы MgO, ZnO, BaO, PbO, Al2O3 при замещении ими крем незема увеличивают модуль упругости стекол, но они влияют меньше, чем CaO и B2O3.

Несмотря на все ограничения, присущие расчетным методам определения свойств стекла, при менять их в исследовательской и технологической практике целесообразно, поскольку главное пре имущество расчетных методов – быстрота получения результата.

Применение расчетных методов определения свойств стекла, разумеется, не исключает приме нения экспериментальных методов. Напротив, только совместное использование в ходе исследования расчетных и экспериментальных методов позволяет быстро прийти к правильным результатам. При использовании этих методов в практических целях следует учитывать присущие им специфические недостатки: меньшая по сравнению с экспериментальными методами точность;

ограничение примене ния расчетных методов определенными областями составов стекол.

Список использованных источников 1. Матвеев М.А. Расчет по химии и технологии стекла. М.: Издательство литературы по строи тельству, 1972.

2. Бокин П.Я. Механические свойства силикатных стекол. Л.: Наука, 1970.

3. Беломестных В.Н., Теслева Е.П.//Журнал технической физики. 2004. Т. 74. №8. С.140.

4. Сандитов Б.Д., Цыдыпов Ш.Б.//Высокомолекулярные соединения. Б. 2006. Т. 48. №7. С.1198.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. ХИМИЯ УДК 665.642. Д.Н. Небыков, С.М. Леденёв Волгоградский государственный технический университет г. Волгоград, Россия МОДЕРНИЗАЦИЯ РЕАКТОРНОГО УЗЛА НА УСТАНОВКЕ ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ Выявлены резервы повышения эффективности работы установки замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков типа 21-10/7. Представлен способ модернизации данной установки путем установки циклона на линии вывода парогазовых продуктов коксования.

В связи с дальнейшим углублением переработки нефти поиск путей совершенствования процес са замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков является актуальным, так как именно этот процесс позволяет получать в больших количествах светлые дистилляты из остаточного сырья, а также не менее ценный продукт - кокс.

На установке типа 21-10/7 мощностью по сырью 240000 тонн в год в качестве исходного сырья может использоваться гудрон установок первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ или смесь из двух и более перечисленных компонентов: крекинг-остатка установки термокрекинга, экстракта процесса "Дуосол", асфальта установок деасфальтизации, гудрона установок ЭЛОУ-АВТ.

Структурно-функциональный анализ действующей системы замедленного коксования выявил, что наиболее важным в процессе является повышение эффективности использования печи разогрева сырья и реакторного узла.

- 17 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Известно, что попадание частиц кокса в парогазовые продукты коксования приводит к более бы строму закоксовыванию реакционного змеевика печи, куба ректификационной колонны и шлемовых труб реактора, что снижает эффективность работы установки.

С целью совершенствования действующей установки на основании проведенного патентно информационного поиска предлагается установить на линии вывода парогазовых продуктов коксова ния циклон, внутрикольцевое пространство которого сообщено с патрубком вывода парогазовых про дуктов из реактора, а нижняя часть циклона связана с патрубком ввода сырья в реактор, при этом циклон оснащен патрубком для ввода охлаждающей струи.

Установка циклона позволит исключить попадание частиц кокса в парогазовые продукты коксо вания, а ввод охлаждающей струи позволит более точно регулировать температуру отходящих газов для предотвращения закоксовывания куба ректификационной колонны и шлемовых труб реактора.

Так как газы коксования, очищаемые в циклоне, взрывоопасны и их температуры могут превы шать 4000 С, то в соответствии с расчетами был выбран циклон марки ЦН-15-700 взрывобезопасного исполнения и модернизированный покрытием из керамических вставок. Такой циклон сможет работать при температурах до 6000С, а также увеличиться срок его службы из-за увеличения устойчивости к абразивному износу.

Таким образом, проведенные исследования и расчеты показали, что использование реактора с циклоном позволит увеличить продолжительность работы печи до закоксовывания на 60%, что приве дет к увеличению производительности установки по коксу на 19200 тонн в год и по светлым дистилля там на 28800 тонн в год.

УДК 547.781. А.О. Чунаев, Е.А. Степанов, П.П. Пурыгин Самарский государственный университет г. Самара, Россия АЦИЛИРОВАНИЕ ДИЗАМЕЩЕННЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ N-ЦИАНАЗОЛАМИ Проведен синтез ряда иминов, основанный на электрофильном ароматическом замещении ато ма водорода дизамещенных ароматических соединений N-цианазолами, полученными по стандартным методикам.

N-Цианоазолы являются высоко реакционноспособными органическими соединениями, а также важными синтонами для синтеза большого числа азолсодержащих органических соединений. Благода ря высокой полярности цианогруппы N-цианоазолы возможно использовать как электрофильные аген ты в реакциях электрофильного ароматического замещения. В продолжение наших исследований [1,2], нами были ацилированы дизамещенные ароматические соединения, в которых заместители обладают согласованной ориентацией, - резорцин и этиловый эфир антраниловой кислоты. Показано, что в этих случаях образуются индивидуальные вещества, практически не загрязненные изомерами, что подтвер ждено данными тонкослойной хроматографии и спектроскопии 1H ЯМР.

Список использованных источников 1. Чунаев А.О., Степанов Е.А., Пурыгин П.П. и др. Изв. вузов. Сер. «Химия и хим. техн.» 2010.

Т.53. Вып. 1. С. 122-124.

2. Чунаев А.О., Степанов Е.А., Пурыгин П.П. Взаимодействие N,N-диметиланилина с N цианоазолами по типу электрофильного ароматического замещения // ЖОрХ, 2010, Т.46 Вып. - 18 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 541.11:620.9:66.013.6:577. А.С. Сулейманов Институт химических проблем им. М.Ф. Нагиева Национальной АН Азербайджана г. Баку, Азербайджан ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ВЫДЕЛЕННОГО В ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ КАК ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ В ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ Рассчитан тепловой эффект некоторых химических реакций в зависимости от атомного номе ра химического элемента. Установлено, что некоторые из этих химических элементов в процессе ре акции дают энергию на единицу массы (94700 кДж/кг) в два раза больше, чем нефть (46500 кДж/кг).

Разработан и рекомендован метод комбинирования экзо- и эндотермических реакций и их синхронного протекания. Путем теплообмена обеспечено протекание эндотермической реакции за счет тепла, выделенного в ходе экзотермической реакции.

C целью снижения себестоимости продуктов и защиты окружающей среды, вместо углеводород ного топлива использовано тепло экзотермических химических реакций с участием легких элементов ( Mg, Al, Si, Ca и др.) как источник энергии для получения химических соединений, в частности водоро да, и как экологически чистый альтернативный источник энергии в целом.

Химические процессы энергоемки и являются большими потребителями энергии: для проведе ния химических реакция, для приготовления катализаторов, для их активации, для разделения полу ченных продуктов, ректификации, для их осушки, требуется очень большое количество энергии. Ис пользование коммерческой энергии (электрической, тепловой и др.) при производстве химических продуктов значительно повышает их себестоимость.

Экономия энергии в химических производствах утилизацией вторичных энергоресурсов прино сит большой экономический эффект. Имеются большие возможности для более экономного использо вания первичных и утилизацией вторичных энергоресурсов.

В формировании себестоимости химических продуктов значительную роль играет затраченная энергия для их производства. Совмещением эндо- и экзотермических реакций и их синхронным проте канием тепло экзотермической реакции использовано как источник энергии в химических процессах.

Снижение себестоимости химических продуктов – ключевой вопрос для развития химической промышленности. Из этих соображений использование тепла, выделяющегося в ходе химических ре акций – очень актуальная задача.

В этом отношении использование химических реакций идущих с выделением водорода пред ставляет особый интерес. В этом случае к теплоте экзотермической реакции прибавляется теплота сго рания выделенного в ходе той же реакции водорода, и тем самым получается заметный энергетический выигрыш и энергетическая плотность (теплотворность на единицу массы) металлических систем уве личивается [1]. Тем более, что водород получается попутно за счет побочной энергии, выделяющейся в ходе этих реакций.


Практическая значимость ожидаемых результатов заключается в том, что в процессе синтеза хи мических продуктов вместо коммерческой энергии (электрическая, тепловая и др.), будет использовано тепло экзотермических реакций.

Таким образом, легкие химические элементы и их смеси будут использованы как экологически чистые источники энергии.

Таким путем, себестоимость химических продуктов понижается, и они становятся конкуренто способными.

Производство водорода и весь процесс осуществляется за счет энергии, выделяющейся в ходе химических реакций. Освоение этой технологий уменьшит использование углеводородного топлива для энергетических целей, снизить влияние его продуктов сгорания на окружающую среду и сохранит углеводороды в качестве сырья для химической промышленности [2].

Существует ряд окислительно-восстановительных реакций, идущих с выделением водорода, на пример:

2Na+2H2 O=2NaOH+H2 (1) Mg + H2 SO4= MgSO4 + H2 (2) 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4 + 3H2 (3) Si + 2NaOH + H2O =Na2SiO3 + H2 (4) - 19 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Ca + 2H2O =Ca(OH)2 + H2 (5) Реакции (1), (2), (3) и (5) являются экзотермическими и в процессе их протекания выделяется.

соответственно 473.4 кДж/моль, 476 кДж/моль,1442 кДж/моль, 418,2 кДж/моль тепла. А случае эндо термической реакция (4) 44,7 кДж/моль тепловой энергии поглощается.

Для комбинирования химических реакций и синхронизации их протекания, необходимо их по характеру разделить на две группы. В первую группу следует отнести те реакции, которые протекают только с участием кислотных или щелочных реагентов.

Примером могут служить реакции (1) и (4). Для реакций, относящихся к первой группе харак терно то, что обе эндо- и экзотермические реакции можно проводить в одном реакторе (объеме).

Ко второй группе относятся те реакции, для протекания которых необходимы разные, несовмес тимые реагенты. Например, одна реакция протекает с участием кислоты (2), другая – щелочи (4). Син хронные реакции, относящиеся ко второй группе, проводят в коаксиальных (соосных) цилиндрических объемах которые разделяются теплообменной перегородкой.

Экзотермические химические реакции протекают в закрытых объемах (реакторах) по принципу действия аппарата Киппа.

Протекание экзотермической реакции (2) в центральном объеме, а эндотермической (4) в наруж ной оболочке, обеспечивает эффективный теплообмен. В предложенном процессе образуется незначи тельное количество вредных веществ, процесс экологически чист, и при этом если органическое топ ливо при сгорании теряется безвозвратно, то металлические источники энергии возобновляемы: они могут быть регенированы из конечных продуктов реакции. Для широкого практического применения источника энергии необходимо, чтобы он имел большие ресурсы. Кроме этого источник энергии надо перевозить и хранить, что также требует больших затрат энергии. Из этих соображений энергетиче ская плотность (теплотворная способность на единицу массы) металлических систем имеет немало важное значение [3].

С целью выявить оптимальный химический элемент в качестве источника энергии нами сопос тавлены теплотворность на единицу массы (энергетическая плотность) широко распространенных на Земле металлов.

Данные по теплотворности нескольких элементов и их распространенности на Земле приведены в таблице 1. Для сравнения в этой же таблице приведены теплотворности широко применяемых тра диционных углеводородных топлив.

Таблица Теплотворная способность углеводородных топлив и некоторых химических элементов и их ресурсы Источник окислители Тепловой Выход Общее кол. Разведанные энергии Эффект химич. водорода, теплоты, запасы*** реакции, кДж/кг* л/кг кДж/кг** 143.109т Нефть О2 - - 155.1012м Природ. газ. О2 - - 984453.106т Уголь О2 - = Древесина О2 - - 11200 Водород(Н2) О2 142919 - 142919 0, Литий(Li) Н2О 72300 1600 94700 0, 5,3.10- Бериллий(Ве) О2 67878 - Углерод(С) О2 32700 - 32700 0, Натрий(Na) Н2О 19478 487 25384 2, Магний(Mg) Н2SO 4 19576 921 34346 1, Алюмин.(Al) NaOH 53400 1244 70760 7, Кремний(Si) NaOH +1661 1590 20534 25, Кальций(Са) Н2О 10429 560 17524 3, Железо(Fe) Н2SO 4 2035 401 7675 4, Цинк Zn) Н2SO 4 2560 343 7554 0, * Стандартные тепловые эффекты реакций рассчитаны по формуле Гесса: H=Hпр–Hисх **Сумма теплового эффекта реакции и теплоты сгорания полученного в ходе той же реакции водорода.

***Распространение химических элементов в составе земной коры, включая водную и воздушную оболоч ку.

Из таблицы видно, что некоторые из этих химических элементов в экологически чистом процес се дают энергию на единицу массы (94700 кДж) в два раза больше, чем нефть (46500 кДж).

- 20 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть Из сопоставления и анализа данных, приведенных в табл. 1, видно, что с возрастанием атомного номера химических элементов резко понижается их теплотворная способность.

Надо учесть, что перевозка и хранение источника энергии также требует больших затрат энер гии. Из этих соображений энергетическая плотность (теплотворность единицы массы) металлических систем имеет немаловажное значение. Исходя из этих положений, рассмотрев и сопоставив данные химических элементов, приведенных в табл.1, видим, что четыре элемента (Mg, Al, Si и Ca) и их ком бинации удовлетворяют выше предъявленным требованиям. Как видно из табл.1, эти элементы имеют большие ресурсы на земле и дают энергию не единицу массы, сравнимую с энергией углеводородных топлив, около 34000 кДж/кг. Именно эти элементы (Mg, Al, Si и Ca) могут быть рекомендованы как альтернативные источники энергии. Самый удобный способ использования тепла, выделенного в ходе экзотермической реакции, - это комбинирование экзо- и эндотермических реакций. Можно путем теп лообмена обеспечить протекание эндотермической реакции за счет тепла, выделенного в ходе экзо термической реакции. Комбинированием экзо- и эндотермических реакций и их синхронным протека нием тепло экзотермической реакции используется как источник энергии для протекания эндотерми ческой реакции [4].

Использование тепло экзотермических реакций в химических процессах позволит экономить значительное количество электроэнергии и углеводородного топлива. К примеру водород получается попутно в ходе этих реакций за счет сбросовой энергии химических реакций, которые протекают в закрытых объемах и не загрязняют окружающую среду. Использование в синтезе химических продук тов, в том числе водорода побочной сбросовой энергии, выделяющейся в ходе химических реакций, позволяет значительно снизить их себестоимость и тем самым обеспечивает их конкурентоспособ ность по сравнению с аналогами, полученным с использованием коммерческой энергии (электриче ской, тепловой и др.).

Результаты исследований химических реакций элементов Mg, Al, Si, Ca и их комбинаций позво лили создать экологически чистый и возобновляемый источник энергии, который может найти широ кое применение в химической промышленности, в паровых турбинах тепловых электрических станций и в быту.

В заключение необходимо также отметить, что химические элементы могут быть восстановлены из продуктов реакций.

Список использованных источников 1. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.РП., Кулешов Г.Г. Введение в водородную энергетику. М.:

Энергоатомиздат, 1984, 264 с.

2. BP Statistical Review of World Energy 2004, p.4- 3. Suleymanov A.S., Munshieva M.K. Exothermic chemical reactions as an alternative, enviromental enerdy sources VIII international Congress «Energy, ecology, economics» Баку, 2005, р. 316.

4. Сулейманов А.С., Исаков Г.И. //Междунар. журнал Альтернативная энергетика и экология.

2008, №8, с. 43.

УДК 541.183:621.315.592. О.П. Азарова, Е.Г. Шубенкова, А.Н. Плехова Омский государственный технический университет г. Омск, Россия НАНОРАЗМЕРНЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ ТИПА А2В6-А3В В ПРОМЫШЛЕННОМ КОНТРОЛЕ ГАЗОВЫХ СРЕД При соблюдении определенных условий синтеза возможно получение воспроизводимых по физи ко-химическим свойствам тонкопленочных образцов полупроводниковых соединений типа A3B5, А2В6.

Сочетание высокой поверхностной энергии и наноразмеров неоднородностей поверхности позволяет использовать тонкие пленки соединений A3B5, А2В6 и твердых растворов на их основе в качестве активных элементов сенсоров токсичных компонентов газовых выбросов предприятий химического, нефтехимического, энергетического, машиностроительного комплекса, выхлопных газов автотранс порта, а также при проведении мониторинга состояния биологических объектов и объектов окру жающей среды.

Современные тенденции развития микроэлектроники привели к необходимости осваивать суб микронный диапазон размеров элементов и двигаться по пути микроминиатюризации. В связи с этим - 21 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть неизбежно возникает ряд естественных проблем, требующих своего разрешения. Основной проблемой является, безусловно, проблема создания наноразмерного чувствительного элемента с управляемыми и воспроизводимыми поверхностными свойствами.

Среди поверхностных наноструктур особое внимание следует уделить тонким пленкам на основе полупроводниковых материалов. При этом большой интерес представляют тонкопленочные структуры на основе соединений A3B5, А2В6 и их твердых растворов. Полупроводники A3B5 широко использу ются в электронной технике, в частности при создании различных полупроводниковых приборов. В свою очередь, широкий спектр оптико-электрических свойств соединений A2B6 обусловливает боль шой интерес к их эпитаксиальным пленкам.

При получении тонкопленочных образцов на основе полупроводников используют, в зависимо сти от поставленной задачи, большой арсенал методов (молекулярно-лучевая эпитаксия, газофазная эпитаксия, химическая сборка поверхностных наноструктур, термическое напыление в динамическом вакууме и др.) и подложек (стекло, кремний, бромид калия, электрод пьезокварцевого резонатора и др.) [1].


Толщина синтезируемых пленок задавалась поставленными дальнейшими задачами (оптически ми, электрофизическими и адсорбционными исследованиями). Она составляла в среднем 250 нм. Диа метр частиц используемых исходных порошков менялся от 5 до 20 мкм. Следует отметить, что адсорб ционная активность пленок всех исследованных полупроводников обычно на 2-3 порядка выше ад сорбционной активности их порошков, при этом основные экспериментальные закономерности, кине тические и термодинамические, остаются практически неизменными, то есть сохраняются локальные активные центры, ответственные за атомно-молекулярные и электронные процессы [2].

Существенное влияние на свойства пленок алмазоподобных полупроводников оказывает пред варительная обработка исходных материалов и последующий отжиг пленок. Так, механохимическая активация порошков, используемых для получения пленок, а затем их отжиг, в вакууме или в парах компонента В, приводит к изменению стехиометрического состава и поверхностных свойств [3].

Исследование поверхности пленок пленок соединений A3B5, А2В6 и твердых растворов на их основе с помощью атомного сканирующего микроскопа, показало, что их поверхность обладает зна чительной неоднородностью. Это проявляется и в поведении тонкопленочных образцов в газовых сре дах. Дефекты поверхности, нарушения кристаллической решетки, кластерные образования колеблются в размерах от нескольких до двух-трех десятков нанометров.

При соблюдении определенных условий синтеза возможно получение воспроизводимых по фи зико-химическим свойствам тонкопленочных образцов, что в совокупности с накопленным значитель ным теоретическим и исследовательским материалом по технологиям получения четвертных гетеро генных наноструктурных тонкопленочных полупроводниковых систем, а также отработанной методо логией определения количественных характеристик их поведения в различных газовых средах позво ляет использовать тонкие пленки соединений A3B5, А2В6 и их твердых растворов в качестве активных элементов сенсоров экспресс-анализа газовых сред.

При этом именно возможности получения наноструктурных тонкопленочных систем и компози ционирования химического состава явились основой нового типа химических сенсоров, обладающих высокой чувствительностью и селективностью, быстрым обратимым адсорбционным откликом и рабо тающих при комнатной температуре.

Действующим элементом предлагаемого газоанализатора технологических и биологических сред является массив высокочувствительных тонкопленочных полупроводниковых сенсоров состава газо вой фазы. Принцип работы подобного экспресс-газоанализатора заключается в измерении изменения электропроводности либо частоты колебания сенсоров при их взаимодействии с газовыми средами.

Предлагаемые газоанализаторы на основе наноразмерных гетеростуктур А2В6-А3В5 обладают рядом преимуществ, в том числе, высокой чувствительностью и селективностью, простотой анализа, абсолютной безопасностью, высокой производительностью и низкой стоимостью анализа, мобильно стью, миниатюрностью, возможностю создания как специфичного, так и универсального прибора.

Список использованных источников 1. Кировская И.А. Поверхностные явления. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. – 175 с.

2. Кировская И.А., Азарова О.П. Закономерности и механизм адсорбции оксида углерода на пленках твердых растворов и бинарных соединений системы InSb – ZnSe//Журн. Физ. химии, 2003. – Т.77, – № 12. – С. 2216-2220.

3. Kirovskaya I.A. and Shubenkova E.G. Adsorption, Electrophysical, and Optical Studies of the Sur fase of Solid Solutions and Binary Composites of the InSb-ZnTe System // J. Phys. Chem. A. 2009. Vol. 83.

No. 13.-P.2322-2330.

- 22 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 621. О.А. Прояева, Ю.Л. Береснев Самарский Государственный Технический Университет г. Самара, Россия АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕМОНТНЫХ РАБОТ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА Представленная статья посвящена повышению степени работоспособности центробежного компрессора газоперекачивающего агрегата (ГПА) и его основных составляющих, а также сокраще нию сроков его ремонтных и регламентных работ. Разработано подъёмное-транспортное средство (ПТС). В статье раскрыты преимущества модернизации технического решения.

Одним из направлений промышленности, получившим всемирное признание, является поддер жание работоспособного состояния машин и агрегатов. На производстве газодобычи предъявлены осо бо высокие требования к надежности работы оборудования и к сокращению сроков ремонтных и рег ламентных работ, так как этот процесс является непрерывным и останов оборудования крайне нежела телен.

Дожимная компрессорная станция-1 (ДКС-1) предназначена для компримирования природного газа Оренбургского газоконденсатного месторождения. В состав ДКС-1 входит шесть ГПА, а также следующие системы: система подогрева газосодержащей смеси, система грубой отчистки подаваемого углеводородного сырья, система тонкой отчистки углеводородного сырья, система компримирования (ГПА), система смазочного масла, система уплотняющего масла, система регулирующего масла и мас лозащиты ГПА, система маслоснабжения, система охлаждения очищенного газа, система сжигания конденсата, система отопления.

Основной задачей на производстве газодобычи на сегодняшний день является повышение степе ни работоспособного состояния центробежного компрессора ГПА, а также сокращение сроков его ре монтных и регламентных работ. Несанкционированные пуски – остановы ГПА нарушают алгоритм работы основного оборудования, нарушают режим технологического процесса, а также ведут к потере работоспособности сухих газодинамических уплотнений (СГУ) тандемного типа и прочего оборудова ния. Степень автоматизации контрольных операций, отражающих фактическое состояние параметров технологических процессов и параметров физического состояния основных составляющих исполни тельных механизмов, находится в прямой зависимости со стоимостью и продолжительностью регла ментных и ремонтных работ. Чем выше будет уровень и степень автоматизации контрольных операций основных составляющих, тем дешевле ремонт. Отсутствие высокоточной технической диагностики влечет за собой преждевременный выход из строя наиболее важных составляющих компрессора, а именно, уплотнений, подшипниковых опор ротора и самих подшипников, замена которых требует больших как финансовых, так и временных затрат. Осуществлена попытка модернизации существую щей автоматизированной диагностической системы с целью получения более достоверного информа ционного сопровождения в оценке фактического состояния работы компрессора и его составных час тей. К числу этих причин относятся: очень низкий по модулю аварийный сигнал по давлению барьер ного воздуха и очень высокий сигнал по модулю предупредительный сигнал для первичной утечки, что ведет к срабатыванию аварийной сигнализации, а также незапланированным остановам и последую щим пускам газоперекачивающего агрегата со стравливанием газа из контура нагнетателя. Это сопро вождается как экономическими потерями, так и снижением срока службы сухих газовых уплотнений.

Полученные результаты позволяют устранить появление ряда причин преждевременного выхода из строя сухих газовых уплотнений и подшипниковых узлов качения.

Ремонт центробежного компрессора и последующая его сборка дело дорогостоящее и долговре менное. Разработана структурная схема сборки – разборки компрессора и алгоритм выполнения техно логического процесса по критерию минимизации затрат вспомогательного времени.

Процесс сборки – разборки компрессора газоперекачивающего агрегата на дожимной компрес сорной станции при ремонтных или регламентных работах осуществляется вручную. Монтаж – демонтаж газодинамического узла (ГДУ) массой 600 килограмм в корпус компрессора осуществляется вручную, поэтому необходима разработка средств автоматизации этого процесса.

Спроектировано подъёмное-транспортное средство (ПТС). Оно позволяет в значительной мере сэкономить как человеческие, так и временные ресурсы. Актуальность решения этой проблемы видит ся и в том, что перевод ГПА в ремонт является нештатной ситуацией на производстве газодобычи. На ДКС таких агрегатов шесть и, благодаря своей мобильности, ПТС сможет обслуживать все из тех, ко торые находятся в ремонте или на техническом обслуживании.

- 23 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть При разработке ПТС рассчитано сборочное усилие, которое необходимо преодолеть при монта же ГДУ, выполнен силовой расчет двигателя ПТС и кинематический расчет цепей. Конструкция ПТС разработана с учетом классической методики проектирования машин и подтверждена расчетами.

Движение ПТС осуществляется на гусеницах. Такая конструкция позволяет ей перемещаться по ступенькам на территории ГПА, а также между ГПА в зимнее время, исключая утопание в снегу и про буксовку. Движение задается с пульта управления и осуществляется от двигателя путем ременной зуб чатой и двух ременных передач. Движется ПТС по территории ГПА по намеченной краской на полу траектории. При демонтаже ГДУ ПТС подходит до определённой отметки. Конечное положение ПТС достигается за счет рельс П – образной формы, которые абсолютно четко фиксируют ее крайнее поло жение. При этом ГДУ оказывается сориентирован относительно транспортерной ленты.

Рабочий устанавливает спутник на ГДУ. Затем на пульте оператор включает команду «подъем транспортёрной части». Подъём продолжается до тех пор, пока транспортерная лента не упрется в кор пус ГДУ и сработает конечный выключатель. Подъем транспортёрной части осуществляется на четы рех винтах Архимеда посредством ременной и зубчатой передачи от двигателя. В корпус тележки встроен уровень. В случае отклонения от горизонтали основания транспортёрной части, доводка той или иной стороны (одного из четырёх винтов Архимеда) осуществляет оператор джойстиком на пульте управления в соответствии с нумерацией винтов Архимеда.

Следом подается команда на движение транспортерной ленты. Это движение осуществляется от того же двигателя посредством ременной, зубчатой, червячной и цепной передачи. Следом на пульте включается команда «движение транспортерной ленты» на извлечение ГДУ, который попадает на опорные валы и перемещается по ним.

Далее оператор дает команду на опускание транспортерной части для дальнейшей безопасной перевозки ГДУ в место ремонта. Процесс монтажа ГДУ в корпус компрессора аналогичен, но осущест вляется в обратной последовательности.

Для управления ПТС разработан пульт управления. Пульт содержит шесть кнопок и джойстик.

Две кнопки на верхней панели пульта отвечают за движение ПТС (управление гусеницами). По ложение «вверх» – движение гусениц вперед, положение «вниз» движение ПТС назад.

Джойстик служит для регулирования механизма подъема транспортерной части, доведения од ной из четырех сторон в случае неровности пола по уровню, закрепленному на корпусе ПТС.

Кнопки, отвечающие за «подъем», «опускание» транспортерной части, расположены на правой стороне боковой панели.

На левой стороне расположены кнопки, отвечающие за движение транспортерной ленты соот ветственно в одну и другую сторону.

Управление тележкой предполагает наличие одного оператора, работающего с пультом.

Использование подъёмного-транспортного средства, которое позволяет механизировать процесс сборки – разборки компрессора, даст большую экономию как финансовых, так и временных затрат свя занными с ремонтными работами компрессора. По совокупности показателей годового экономического эффекта, срока окупаемости и рентабельности, внедрение этого средства оказывается весьма оправ данным для производства газодобычи.

Список использованных источников 1. Технологический регламент на эксплуатацию дожимной компрессорной станции (ДКС): ООО «Оренбурггазпром» 2004. – 239 с.

2. Технологический регламент газоперекачивающего агрегата: ООО «Оренбурггазпром» 2004. – 131 с.

3. Технологический регламент автоматизированной системы управления технологическими процессами ДКС: ООО «Оренбурггазпром» 2004. – 29 с.

4. Делрахим Д. Повышение срока службы газовых уплотнений компрессоров. – http://www.jgbus.ru - 24 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть УДК 541.183.12+549.67+546. Г.А. Мамедова Нахчыванское Отделение Национальной Академии Наук Азербайджана Институт Природных Ресурсов г. Нахчывань, Азербайджан ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО АНАЛОГА ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА СКАПОЛИТА Методом гидротермального синтеза получен синтетический аналог природного цеолита - ска полита с катионом Ca2+. Исследованы дегидратационные, регидратационные и катионообменные свойства полученного продукта.

Неудачные попытки синтеза Mg-содержащих цеолитов и редкость их в природе, непосредствен но связаны с природой исходных алюмосиликатов. Поэтому возникает необходимость поиска и выбора новых видов реакционных масс. В качестве исходной смеси в синтезе скаполита используется метакао лин, оксиды магния и кальция. Этот цеолит называется и мейонитом, который синтезирован впервые.

Синтез ведется в термальном растворе NH4OH с концентрацией 25%. При этом щелочная среда созда ется за счет гидроксида аммония, но при этом NH4+ - катион не входит в состав кристаллизующихся цеолитов. Кристаллизацию вели при температуре 1100С с коэффициентом заполнения автоклавов F=0, в течение 10 часов.

Этот цеолит кристаллизуется в тетрагональной сингонии с параметрами a=12,19 и b=7,58, что хорошо согласуется с соответствующими данными природного скаполита. Термогравиметрическим и рентгеноспектральным методами анализа установлена химическая формула синтезированного скапо лита: CaAl2 Si2O 24·2,5H2O Цеолитный характер полученного образца определен вычислением кислородного объема (V0), изучением дегидратационной и регидратационной, а также катионообменной способности. Как извест но, общее содержание воды в цеолитах определяется объемом каркасных пустот, доступных для моле кул воды. Поэтому представляет интерес вычисление кислородного объема V0 (объем на один кисло род в 3).

УДК 620. Г.А. Афанасьева, О.М. Батищева, М.Ф. Салманова Самарский государственный технический университет г. Самара, Россия КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ КОЛОННЫХ АГРЕГАТОВ Разработано комплексное приспособление для автоматизированной локализации дефектов сварных швов. Показана возможность компьютерной поддержки принятия решений о степени опас ности дефекта.

Объектом контроля является корпус фракционирующей колонны, которая представляет собой высокий цилиндрический аппарат, перегороженный множеством ректификационных тарелок. Их кон струкция такова, что поднимающиеся вверх пары углеводородов, могут частично конденсироваться, собираться на этих тарелках и по мере накопления на тарелке жидкой фазы сливаться вниз через спе циальные сливные устройства. В то же время парообразные продукты продолжают проходить через слой жидкости на каждой тарелке, и по мере прохождения по колонне вверх насыщаются более близ кими по температурам кипения фракциями. Для получения из нефти необходимой фракции, кипящей в заданных температурных пределах, достаточно сделать отводы из колонны на определённой высоте, что реализуется привариванием.

Несмотря на прогресс в развитии сварочной техники и технологии, в сварных соединениях по ряду причин возникают дефекты различного вида и размеров, приводящие к снижению работоспособ ности и долговечности конструкций, а иногда и к аварийным ситуациям. Для того чтобы исключить поступления в эксплуатацию сварных соединений с недопустимыми дефектами, необходимо приме нять эффективные методы неразрушающего контроля. Дефекты сварных швов целесообразно разде лить на наружные и внутренние. Внешним осмотром определяют наружные дефекты, а физическими методами контроля – внутренние и невидимые поверхностные и подповерхностные дефекты. Основ - 25 В мире научных открытий, 2010, №4 (10), Часть ными типами дефектов, выявляемых при контроле сварных соединений и наплавок оборудования и трубопроводов, являются трещины, поры, непровары и шлаковые включения.

При сопоставительном анализе методов дефектоскопии сварных швов показана эффективность использования ультразвукового контроля, который отличается многообразием методов, типов приме няемых волн, широким диапазоном частот. Реализация больших возможностей ультразвукового кон троля применительно к дефектоскопии конкретных видов изделий составляет задачу разработки мето дики контроля, которая включает следующие основные вопросы: выбор схемы контроля, подготовка изделий к контролю, подготовка аппаратуры, составление правил поиска дефектов, оценка результатов контроля.

Выполнение контроля сварных швов вручную в данном случае осложняется значительными га баритами объекта. В этой связи была поставлена задача автоматизации контроля, которая была решена следующим образом.

С использованием программного комплекса MathCAD рассчитаны диаграммы направленности и величина ближней зоны поля излучения пьезоэлектрического преобразователя.

Комплексное приспособление для движения акустического блока предложено установить на те лежке балкона, оборудованной механизмом подъема и корректировки. Корпус колонны должен быть установлен на кантователи, которые придают вращение обечайке с необходимой скоростью.

На поверхность контролируемого изделия искатель опирается вращающимися роликами. Между роликами на платформе укреплено телескопическое устройство, состоящее из направляющей и под вижной втулки, которую пружина прижимает к изделию. В подвижной втулке закреплена головка ис кателя. В целях обеспечения контакта с объектом контроля разработана система подачи индустриаль ного масла. Сигнальная лампа, расположенная на корпусе, соединена с автоматическим сигнализато ром дефектоскопа. К корпусу прикреплен резервуар с краской, который соединен с блоком фильтра ции. Установка подсоединена к краскоотметчику, который расположен позади искательной головки.

Краска для фиксации дефектов из резервуара под давлением сжатого воздуха попадает в пневматиче ский блок фильтрации. При обнаружении дефекта, установка подает сигнал в блок маркировки, кото рый приводит в действие распылитель и место несоответствия окрашивается. Локализация дефектов, выполненная таким образом, существенно упрощает работу по их устранению.

Вместе с тем сохраняется проблема оценки степени опасности дефекта. Для решения этой задачи предлагается использовать кластерный анализ – как один из методов многомерного анализа, предна значенный для группировки некоторой совокупности, элементы которой характеризуются многими признаками. Значения каждого из признаков служат координатами каждой единицы изучаемой сово купности в многомерном пространстве признаков. Каждое наблюдение, характеризующееся значения ми нескольких показателей, можно представить как точку в пространстве этих показателей, значения которых рассматриваются как координаты в многомерном пространстве.

В качестве информационных параметров при формировании диагностических массивов исполь зованы такие признаки, как факт наличия несплошности, линейные размеры дефекта, координаты де фекта. Кластерный анализ приводит к разбиению на группы с учетом всех признаков одновременно.

Для этого определяется алгоритм кластеризации, т.е. задаются понятия сходства и различия. Далее вы полняется сортировка расстояний между анализируемыми признаками, и выбираются наблюдения на постоянных интервалах.

Апробация алгоритма кластеризации дефектов сварных швов выполнена в программном ком плексе STATISTICA.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.