В книге рассмотрены основные структурные характеристики некристаллических (жидких и аморфных) веществ, методы компьютерного моделирования систем с различным характером химической связи, в том числе металлов. солей, оксидов и т. по. Дан обзор методов моделирования некристаллических систем с использованием дифракционных данных о структуре. Проведен анализ топологических характеристик некристаллических систем. Исследованы возможности восстановления межчастичных потенциалов по структуре жидкого или аморфного тела и расчета термодинамических. структурных, диффузионных и других свойств веществ методами компьютерного моделирования.

Для рекультивации нефтешламов разработан состав моющей композиции на основе биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и щелочной буферной системы. Специально подобранное соотношение компонентов является оптимальным в результате синергического эффекта их взаимодействия. Отмытые нефтешламы и грунты не требуют дополнительной очистки и могут быть переработаны в строительные материалы или использованы для подсыпки кустовых площадок и дорог. Заграязненный водный раствор после отмыва нефтешлама подвергается микробиологической очистке коммерческим биопрепаратом. Биодеструкции насыщенных углеводородов в отработанном растворе составляет более 90 %. После биодеструкции, вода применяется в рецикле для отмыва новой порции нефтешлама и других хозяйственных нужд.

В книге дан краткий обзор работ по исследованию строения твердых аморфных и жидких веществ методами дифракции рентгеновских лучей и электронов. Где было возможно, использованы данные нейтронографии. Приведены результаты фурье-анализа экспериментальной кривой интенсивности по элементам, соединениям и бинарным сплавам. Даны параметры ближнего порядка - межатомные расстояния и координационные числа - и сопоставлены с данными для этих же веществ в кристаллическом состоянии. Указано, что три метода дифракции, взаимно дополняя друг друга, дают также взаимную проверку надежности результатов исследования и возможность использования их для создания и развития теории аморфного и жидкого состояний, для связи структуры вещества с его физическими свойствам, для дальнейшего совершенствования методов исследования аморфного и жидкого состояний.

Мембраны и мембранные процессы широко используются в современных технологиях. Эта область знаний успешно развивается в России и отечественные ученые прочно занимают одну из лидирующих позиций в этом направлении. В данной монографии собраны сведения о многих типах мембранных материалов (ионообменные (включая высокомолекулярные, неорганические, биполярные), трековые, жидкие мембраны), методах описания и моделирования процессов переноса в мембранах, методах исследования мембран и основных направлениях их использования (мембранный катализ, водоочистка, водородная энергетика, нанофильтрация и разделение жидкостей). Разделы данной книги написаны ведущими российскими учеными. Представленный материал может рассматриваться как справочное издание и, безусловно, будет полезен специалистам, включая научных сотрудников и технологов, работающих в области разработки различного типа мембран или использующих мембранные технологии в своей работе. С другой стороны, при подготовке монографии авторы пытались представить материал в доступной форме. Поэтому он может одновременно рассматриваться в качестве учебного пособия, предназначенного для преподавателей и студентов, специализирующихся в области химии или химической технологии. Для составления более полного представления о конкретных достижениях и более глубокого ознакомления с проблематикой в каждом разделе приведены ссылки на оригинальные работы как российских, так и зарубежных исследователей. Материал изложен в форме, доступной для широкого круга читателей, занимающихся научной работой в данной области, использующих ее в практических целях, и просто желающих ознакомиться с некоторыми наиболее значимыми результатами.

Приведены практические работы по синтезу различных классов поверхностно-активных веществ (ПАВ), их анализу, исследованию коллоидных свойств, а также применению в разнообразных областях. Для студентов и преподавателей вузов, специализирующихся в области технологии ПАВ, а также в смежных областях - колллоидной химии, физикохимии высокомолекулярных веществ и поверхностных явлений, флотации и т. д.

В сборнике представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики, тепло- и массообмена аппаратов различных типов, предназначенных для применения в химической промышленности. Работы выполнены аспирантами.

В монографии систематически изложены методы математического моделирования, применяемые при создании экспериментальных установок, методик и их математического обеспечения. Использование моделирования позволяет получить обоснованные требования к классу точности измерительной аппаратуры, выбрать оптимальную технологию проведения эксперимента, найти адекватное математическое описание изучаемого физического процесса и оптимальный алгоритм обработки и оценить степень точности получаемых результатов.Возможности математического моделирования демонстрируются на примерах реальных физических экспериментов из области ядерной физики.Для научных сотрудников, инженеров, математиков, занимающихся математическим обеспечением физических экспериментов, и студентов вузов соответствующих специальностей.

Рассмотрены вопросы анализа и прогнозирования показателей доменной плавки с помощью математической модели, основанной на использовании материальных и тепловых балансов, дополненных расчетами тепло- и массообмена, блоком учета неравномерности распределения газа по радиусу колошника и статистическими данными о влиянии некоторых факторов на показатели работы печи. Исследованы проблемы оптимизации числа и диаметра фурм, а также агломерации концентратов. Приведены примеры расчетов и программный продукт на CD-диске. Книга адресована научным сотрудникам и специалистам, работающим в области теории металлургических процессов и металлургии чугуна, а также студентам вузов соответствующих специальностей.

В работе численно анализируются деформационные процессы на мезоуровне в трехмерных поликристаллах в условиях растяжения. Трехмерные модели поликристаллических структур сгенерированы методом пошагового заполнения. Упругопластический отклик зерен описывается с учетом соотношения Холла–Петча, деформационного упрочнения и упругой анизотропии на мезоуровне. Методом численного эксперимента исследованы процессы зарождения и развития пластических сдвигов на поверхности и в объеме поликристаллических образцов. Анализируется роль свободной поверхности и межзеренных границ в развитии деформационных процессов на мезоуровне. Ключевые слова: численное моделирование, поликристаллическая структура, трехмерная модель, пластическая деформация.

Обсуждается проблема учета вращения в рамках метода частиц. Показано, что учет поворота либо как самостоятельной степени свободы, либо через вращение окружения позволяет в рамках метода подвижных клеточных автоматов корректно описывать классическую сплошную среду. Для того чтобы описывать более сложные среды, например микрополярные, нужно реализовать оба способа учета поворота, при этом самостоятельную степень свободы рассматривать как независимый поворот. Ключевые слова: моделирование, метод частиц, механическое движение, вращение.

В монографии рассматриваются основные закономерности процессов деформирования и накопления повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах) при различных (квазистатических и динамических) режимах термосилового нагружения и математические модели указанных процессов. Приводится экспериментально-теоретическая методика определения материальных параметров и функций данных математических моделей. Даются результаты численного моделирования процессов деформирования и накопления повреждений металлов и ряда конструкционных сталей при квазистатических и динамических термосиловых воздействиях. Особое внимание уделяется вопросам моделирования процессов упругопластического деформирования и накопления усталостных повреждений для сложных процессов деформирования конструкционных сталей, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений и деформаций. Монография представляет интерес для широкого круга научных работников, инженеров, аспирантов, специалистов в области механики деформируемого твердого тела.

Предложена и исследована двумерная модель синтеза покрытия на подложке в условиях регулируемого нагрева, учитывающая кинетические и тепловые явления. В качестве модельной системы покрытия выбрана смесь порошков Ti и Ni, в качестве подложки - сталь. Система химических реакций записана в соответствии с диаграммой состояния Ti-Ni. В модели учитывается, что химические реакции тормозятся слоем продукта. Задача решена численно. Определены распределения температуры и концентраций элементов и соединений в различные моменты времени для различных условий синтеза. Показано, что при любой организации процесса синтезированный материал оказывается химически неоднородным.

Численно моделируется взаимодействие одно- и двухслойных пластин с компактным ударником пз изотропной стали. Материал пластин - ортотропный органопластик. Благодаря реализованному в программе пересчету тензоров упругих постоянных тензоров прочности моделируется поведение конструкций, содержащих несколько элементов, выполненных из анизотропных материалов с различной оринентацией осей симметрии относительно расчетной системы координат. Поведение ортотропного материала описывается упруго-хрупкой средой с использованием критерия прочности второго порядка, предложенного Ву, позволяющим учитывать различные прочностные характеристики органопластика на растяжение и сжатие. Для различных скоростей соударения исследовано влияние ориентации свойств материала на разрушение пластин и кинематические параметры ударника.

Предложена математическая модель для описания процессов в электролитической ванне при нанесении кальций-фосфатных покрытий микродуговым методом. Учитываются диффузия в жидкой и твердых (взвешенных частицах и титановом образце, на который наносится покрытие) фазах; основные химические превращения в частицах и в жидком растворе. Разработан алгоритм численного решения задачи, учитывающий различие характерных масштабов в различных фазах. Представлены отдельные расчеты, иллюстрирующие возможности модели.