Можно ли создать формализованный аппарат термодинамики, в том числе и для самоорганизующихся систем, как раздала теоретической физики, соответствующий сегодняшнему пониманию протекающих неравновесных и нелинейных процессов в открытых системах с хаотической динамикой? В монографии излагаются проблемы математического и численного моделирования нелинейных процессов в открытых физико-химических локально-неравновесных системах с фазовыми переходами и самоорганизацией, которые ранее методами классической термодинамики не могли быть решены. Эти задачи на основе принципа локального неравновесия позволяют на феноменологическом уровне в рамках хаотической динамики описать возникновение и эволюцию гомо- и гетерофазных флуктуаций, ответственных за возникновение новых структур. Учитываются трудно формализуемые потери энергии, последействие и релаксация, которые приводят к бифуркационным явлениям, забыванию начальных условий и, как следствие, - необратимости. эффективность разработанного термодинамического подхода проверена на задачах в системах с процессами переноса энергии, массы, импульса и заряда при наличии источников и стоков, межфазного слоя с испарением и конденсацией, химическими реакциями и некоторых задачах нерегулярной динамики, включающих самоорганизацию, в биофизике и медицине. Книга может быть полезна как специалистам в области термодинамики сплошных сред, гидродинамики, синергетики, так и студенческой аудитории, в частности магистрам, специализирующимся в области термодинамик и реальных процессов.

В монографии обсуждается технология моделирования обратимых и необратимых процессов в замкнутых и открытых системах, явлений самоорганизации и деградации на основе положений равновесной термодинамики. Обосновываются возможности равновесных описаний всевозможных необратимостей и редукции моделей движения (траекторий) к модели покоя. Излагаются модификации созданной в ИСЭМ СО РАН модели экстремальных промежуточных состояний (МЭПС) с моделями кинетики и неравновесной термодинамики. Эффективность равновесного моделирования иллюстрируется на примерах анализа физико-химических и технико-экономических систем. Книга предназначена для научных сотрудников, инженеров и студентов, интересующихся проблемами моделирования в естествознании, технических науках и экономике.

Изложены теоретические и прикладные аспекты мембранного разделения газов. Рассмотрены закономерности переноса массы в мембранах, конструкции мембранных аппаратов и особенности массопередачи в них. Приведены методика расчета газоразделительных установок и стравнительный энергоэкономический анализ различных методов разделения газов. Для научных и инженерно-технических работников химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отраслей промышленности. Может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих вузов.

В материалах, представленных в настоящем сборнике, проведена систематизация аппаратурных разработок по процессам тепломассообмена и разделения гомогенных и гетерогенных систем, а также определены направления в развитии данной области. Рассмотрены макроскопические механизмы интенсификации существующих процессов и новые виды аппаратов для их осуществления. Предсказания суммарных эффектов интенсификации основаны на совершенствовании представлений о механизме процессов и физике явлений, использовании математических моделей. Приведены результаты исследований процессов разделения гомогенных и гетерогенных систем методами ректификации, дистилляции, фильтрования и сушки. В сборнике представлены работы, посвященные разработке методов расчета процессов тепломассообмена.

В монографии проанализированы кинетика и динамика нефтехимических процессов превращения углеводородов, на основе которых представлены пути математического моделирования, оптимизации процессов и конструирования реакторов. Представлены научные взгляды на катализ с точки зрения общей эволюции и самоорганизации системы. С позиции глобальных проблем энергетики и экологии авторами детально рассмотрены процессы каталитического превращения низших спиртов - альтернативного источника биотоплива и мономеров синтетического каучука. Все формулировки и выводы основаны на длительном опыте работы в указанной области обоих авторов и являются теоретическим и практическим обобщением. Работа вносит вклад в фундаментальное развитие науки о катализе, содержит важные полезные сведения о научных основах и проектировании гетерогенных каталитических процессов и реакторов. Книга предназначена для студентов химических высших учебных заведений, для аспирантов, инженеров производства.

Приведены расчеты тепломассопереноса процессов полимеризации при получении полимеров с требуемыми структурой и свойствами. Приводятся корреляционные соотношения и математические модели, определяющие параметры тепломассопереноса в зависимости от концепции, молекулярной массы и других характеристик растворов, расплавов и суспензий полимеров. Для научных и инженерно-технических работников промышленности пластмасс. Полезна преподавателям и студентам, специализирующимся в области получения и переработки полимеров.

В сборнике опубликовано 36 научных статей, содержащих оригинальные результаты исследований, проводимых в ЦИАМ им. П. И. Баранова в период с 2006 по 2010 гг. по различным аспектам кинетики физико-химических процессов в реагирующих потоках и в плазме, а также по современным проблемам физики горения и взрыва. Представленные в сборнике научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований в физике неравновесных процессов, как элементарные процессы в плазме и в реагирующих системах, физико-химическая кинетика, физика ударных волн, кластерная плазма, физика и химия аэрозолей, физика газового разряда, физико-химическая газовая динамика, химия горения, физика наноструктур, термохимия. Помимо фундаментальных вопросов в сборнике рассмотрены и прикладные аспекты, связанные с интенсификацией горения органических и синтетических топлив специально организованными электрическими разрядами, резонансным лазерным излучением, воспламенение и горение в камерах сгорания перспективных реактивных двигателей, образование экологически опасных газовых и аэрозольных компонентов в камерах сгорания и в струях реактивных двигателей. Сборник будет интересен научным работникам, инженерам и аспирантам, специализирующимся по вопросам физико-химической кинетики, физики горения и взрыва, физики низкотемпературной плазмы, физики ударных волн, физики и химии аэрозолей, атмосферной химии, а также специалистам, связанным с разработкой новых поколений двигателей для различных транспортных систем (воздушного, наземного и водного транспорта) и созданием наземных энергоустановок на горении. Книга также будет полезна студентам старших курсов соответствующих специальностей.

В книге изложены основы явлений переноса в жидкостях. Рассмотрены элементы неравновесной и химической термодинамики незаряженных и заряженных смесей, диффузионные процессы в растворах и многофазных смесях, основные принципы микрогидродинамики суспензий и эмульсий. Особое внимание уделено устойчивости коллоидных систем, коагуляции и дроблению частиц, поведению эмульсий и суспензий во внешних силовых полях, а также явлениям, связанным с поверхностным натяжением межфазных поверхностей. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов нефтяных, механических и химико-технологических факультетов вузов.

Курс отличается от существующих как по содержанию, так и по характеру изложения. Весь материал излагается на основе единого метода - теория неравновесного состояния служит стержнем всего курса. Это позволяет выявить внутреннюю связь явлений в простейших и самых сложных служащих основой общих и специальных курсов, а именно: теория неравновесных флуктуаций в нелинейных системах, кинетическая теория электромагнитных процессов, неравновесные фазовые переходы, кинетическая теория химически реагирующих систем. Для студентов старших курсов физических и радиофизических специальностей университетов, физико-технических и и инженерно-физических институтов, а также аспирантов соответствующих специальностей.

Книга - в настоящее время единственное в мировой литературе издание, в котором излагаются основные теоретические закономерности современной физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений. Широта охвата проблемы, новизна материала и мастерское изложение вопросов позволяют использовать книгу и как монографию для научных работников и инженеров, деятельность которых связана с физикохимией поверхностей и многочисленными прикладными направлениями коллоидной химии, адгезией, адсорбцией, флотацией и т. п., и в качестве учебного пособия для преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Особое внимание уделено анализу современного состояния процессов, основанных на использовании давления, практическом применении давления при отработке новых технологий производства качественных литых заготовок для деталей газотехнического назначения, автомобильных колес, корпусных изделий специального назначения. Для приобретения новых знаний о поведении расплавов под давлением разработан комплекс, оснащенный компьютерной системой управления и информационной поддержки. Одна из глав посвящена автоматизированному проектированию технологической оснастки и специального оборудования. Представляет интерес для широкого круга специалистов в области металловедения и металлообработки, может быть также полезна студентам и аспирантам вузов, обучающимся по специальностям 120100 - технология машиностроения, 110400 - литейное производство черных и цветных металлов, 210200 - автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям).

На базе современных представлений физической химии рассматриваются теоретические основы (термодинамика, кинетика, механизм) гидрометаллургических процессов, широко используемых в производстве цветных и редких металлов. Во 2-м изд. (1-е изд. вышло в 1975 г.) с учетом новых данных пересмотрены трактовки механизма некоторых процессов выщелачивания, существенно переработаны главы "Основы ионообменных процессов" И "Основы экстракционных процессов". Книга предназначена в качестве учебника для студентов вузов металлургических и химико-технологических специальностей. Может быть полезна инженерно-техническим работникам заводов и сотрудниками научно-исследовательских институтов.

В монографии делается попытка объединить различные разделы классической статистической физики в единое целое. Излагаемая теория опирается на единую модель вещества и на единую систему уравнений. В качестве такой системы берется иерархия уравнений Боголюбова - Борна - Грина - Кирквуда - Ивона (ББГКИ), являющаяся следствием симбиоза постулатов двух других фундаментальных теорий - теории вероятностей и классической механики; никаких других гипотез для обоснования уравнений иерархии ББГКИ - а, значит, и всей статистической физики , - не требуется.

Рассмотрены общие и специальные вопросы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) как способа получения неорганических соединений и композиционных материалов. Изложены теоретические основы СВС, закономерности и механизмы горения и структурообразования в СВС-системах. Изучены термодинамические и кинетические аспекты взаимодействия компонентов при синтезе новых материалов в режиме горения. Представлены данные об основных технологических типах процессов производства порошков неорганических соединений, керамических материалов и изделий, новых композиционных материалов, литых тугоплавких соединений, о методах нанесения покрытий. Приведены сведения о структуре, свойствах и применении новых композиционных материалов. Уделено внимание лабораторным установкам для экспериментального исследования процессов СВС и оборудованию для промышленной реализации СВС-технологий. Учебное пособие рассчитано на студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 150100 "Металлурги", а также на исследователей, инженеров и технологов в области порошковой металлургии, высокотемпературных материалов, керамических композиционных материалов, огнеупоров, ферросплавов и лигатур, материалов для электроники, химической промышленности и др. Данное издание посвящено 80-летию академика А. Г. Мержанова - выдающегося ученого в области физики горения и взрыва, основоположника метода СВС.

Анализируется электронная структура и физические свойства сильно коррелированных систем (содержащих элементы с незаполненными 3d, 4d, 4f и 5f оболочками) на основе теории динамического среднего поля (DMFT). В настоящее время DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования состояний с сильными электронными корреляциями. В книге детально излагаются основы метода и даются его применения к различным классам таких систем. Книга рассчитана на широкий круг читателей: физиков-теоретиков и экспериментаторов, исследующих сильно коррелированные системы. Она будет полезна для студентов, аспирантов и всех тех, кто хочет ознакомиться с актуальной областью физики твердого тела.

В книге изложен новый подход к созданию единой концепции построения математических моделей и интеллектуальных программных комплексов для объектов нефтегазопереработки, обеспечивающей их мониторинг, оптимизацию и прогнозирование. Разработан подход к описанию кинетики многокомпонентных каталитических процессов, вовлеченных в производство полуфабрикатов синтетических моющих средств - линейных алкилбензолов. Предназначена для преподавателей, студентов и аспирантов технических вузов, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами моделирования и оптимизацией процессов химической технологии.

Наиболее современное учебное пособие по коррозии и защите металлов и сплавов. Издание отличается универсальностью и охватывает все основные аспекты науки о коррозии и практики противокоррозионной защиты. Наряду с основными принципами электрохимической, атмосферной и высокотемпературной коррозии, включая термодинамические и кинетические стороны явлений, рассмотрены коррозионные свойства важнейших металлов (железо и различные стали, алюминий, медь, никель и их сплавы, титан, кобальт и др.) в различных средах. Рассмотрены методы контроля коррозии, защитные покрытия и электрохимические методы защиты. Изложены современные представления о влиянии на коррозионное поведение металлов и сплавов механических, металлургических и химических факторов. Особое внимание уделено термодинамике и кинетике электрохимических процессов, включая теорию смешанного потенциала, диаграммы Эванса и роль ингибиторов коррозии. Для студентов, аспирантов и преподавателей химических и химико-технологических факультетов, исследователей и разработчиков.

Монография известного специалиста по теории динамического хаоса и физике нелинейных явлений включает обширный материал и объединяет трудные, а также еще не решенные задачи общей теории хаотических систем. Помимо известных вещей, таких как эргодичность, элементы теории КАМ, перемешивание. нелинейных резонанс, гиперболичность и др., здесь читатель найдет широкие сведения о гамильтоновой динамике и сепаратрисному хаосу, математических бильярдах, фрактальных свойствах хаотических траекторий, теории возмущений за пределами КАМ-подхода, полетах Леви и случайных блужданиях, диффузионных процессах и кинетике. Большой раздел посвящен исследованиям фрактального кинетического уравнения. Последняя часть книги содержит важную информацию, относящуюся к фундаментальным вопросам обоснования статистической физики. Особое место в монографии занимают такие достаточно новые и интересные разделы, как возвращения Пуанкаре и демон Масксвелла, неэргодичность, динамические квазизахваты, сложность и энтропия, log-периодичность, динамическое охлаждение и пространственно-временная фрактальность, и др. Книга может быть полезна студентам, аспирантам, преподавателям и всем, кто интересуется современными проблемами динамического хаоса.

В сборнике представлены краткие научные сообщения и материалы дискуссии "Методы управления процессами горения и взрыва" на научной конференции Отдела горения и взрыва Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН. Представленные научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований, как физика горения и взрыва, прикладная математика и газовая динамика, термодинамика, термохимия, нанотехнология, химическая технология, энергетика и др. Кроме этого. в рубрике "Научная публицистика" опубликовано эссе академика А. Г. Мержанова "С мыслями об Академии...", в котором автор размышляет о конфликте между Российской академией наук и обществом. Сборник рассчитан на научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами горения и взрыва и смежными проблемами, а также на студентов старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

В сборнике представлены краткие научные сообщения и материалы дискуссии "Актуальные задачи, процессы и объекты исследований по горению и взрыву" на научной конференции Отдела горения и взрыва Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН. Представленные научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований, как физика горения и взрыва, прикладная математика и газовая динамика, термодинамика, термохимия, нанотехнология, химическая технология, энергетика и др. Кроме этого. в рубрике "Научная публицистика" опубликованы статьи о принципах управления научно-исследовательским работами через системы государственных фондов поддержки науки и о перспективах науки в России. Сборник рассчитан на научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами горения и взрыва и смежными проблемами, а также на студентов старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

Учебное пособие представляет собой систематический курс энзимологии на уровне химических функций отдельных ферментов. В основу рассмотрения свойств ферментов положены данные о химическом составе их активных уентров и пространственном строении белковых глобул. При рассмотрении механизмов ферментативных реакций, которым в книге уделено основное внимание, использованы имеющиеся физико-химические теории каталитической активности. Приводится также биохимическая классификация ферментов, описание строения изученных ферментов, указывается на связь ферментативной активности со структурой белка, излагаются свойства кофакторов и специализированных субстратов. В книге рассматривается большой экспериментальный материал энзимологии с единой точки зрения на ферментативные реакции как на кислотно-основные процессы, осуществляемые по механизму цепей перераспределения связей (ЦПС). Авторы развивают взгляды, в которых существенную роль играет "щелевой эффект", изученный ими и объясняющий ряд характерных особенностей действия биокатализаторов.

В монографии освещены различные аспекты катализа процессов получения синтетических жидких и газообразных топлив, органических веществ из угля и древесины. Рассмотрены особенности применения катализаторов в переработке твердого топлива, примеры использования гомо- и гетерогенных катализаторов окислительно-восстановительного и кислотно-основного действия в процессах пиролиза, окисления, газификации, ожижения угольного и растительного сырья, гидролиза и делигнификации древесины. Обсуждены вопросы создания экологически уравновешенных технологий комплексной переработки твердого органического сырья на базе интегрирования каталитических процессов. Книга представляет интерес как для научных сотрудников, специализирующихся в области катализа, углехимии, химической переработки древесины, так и для инженерно-технических работников химической, углехимической, лесохимической, целлюлозно-бумажной отраслей промышленности. Монография может быть полезна при чтении курсов лекций по вопросам органического катализа, углехимии и лесохимии.

Рассмотрены экспериментальные и теоретические основы учета кривизны в многоуровневом подходе к компьютерному моделированию поведения границ раздела как самостоятельных планарных подсистем в нагруженном поликристалле. На базе гибридного дискретно-континуального метода возбудимых клеточных автоматов, использующего синергетические принципы дискретных переключений и законы механики сплошных сред, проведены комплексные исследования динамики потоков вещества и энергии вдоль межзеренных границ. Показано, что эти потоки имеют ротационно-волновую природу и зависят от условия нагружения межзеренной границы.

В книге излагаются научные основы разработки и проектирования гетерогенно-каталитических процессов. Книга включает в себя разделы, посвященные теории катализа и вопросам подбора катализаторов, теоретической и прикладной кинетике гетерогенно-каталитических реакций, расчету и оптимальному проектированию реакторов, технологии производства катализаторов и лабораторным методам исследования каталитических процессов и катализаторов. Книга расчитана на научных работников и инженеров химической и нефтеперерабатывающей промышленности, аспирантов и студентов старших курсов химических и химико-технологических ВУЗов.