Монография посвящена моделированию и оптимизации отдельных химических реакторов, установок и комплексных процессов с использованием принципов теории рециркуляции. Монография охватывает большой круг химико-технологических вопросов и открывает широкие возможности для разработки и усовершенствования технологии процессов различных областей химии. Новые идеи по широкому использованию принципов теории рециркуляции могут оказать помощь при планировании развития химической промышленнорсти, они позволяют из всех возможных направлений комплексной переработки сырьевых ресурсов выбрать наиболее экономически выгодный вариант. Монография может служить пособием для специалистов, занимающихся вопросами химической технологии в научно-исследовательских учреждениях, промышленных предприятиях, проектных организациях, а также для преподавателей, аспирантов и студентов химико-технологических факультетов.

Сборник содержит оригинальные статьи по математическим моделям и численному анализу алгоритмов, решение конкретных задач теории упругости и пластичности. работ были доложены на VII Всесоюзной конференции по численным методам решения задач теории упругости и пластичности, которая состоялась в г. Миассе, 1-3 июля 1981 г.

В сборнике представлены статьи, отражающие современное состояние исследований в области интенсификации электрохимических процессов. Показано, что математическое моделирование является основой комплекса исследовательских работ по созданию высокоэффективного электрохимического электролизера.Рассмотрены возможности интенсификации процессов электроосаждения металлов из разбавленных растворов на объемно-пористые проточные электроды. Обсуждена возможность усовершенствования процесса электролиза в гидрометаллургии. Описаны новые методы интенсификации электрокаталитического восстановления органических соединений. Приведены примеры усовершенствованных конструкций промышленных электролизеров. Для специалистов в области электрохимии, инженерно-технических работников химической и металлургической отраслей промышленности.

Книга посвящена рассмотрению комплекса вопросов, связанных с идеологией построения математических моделей процесса уноса массы композиционных теплозащитных материалов, сформировавшейся в результате многолетних исследований, выполненных авторами при проектировании различных высокоэнергетических устройств. Большое внимание в книге уделяется численным методам решения возникающих при этом сложных физико-математических задач, комплексному анализу экспериментальных данных и методам расчета конвективного теплообмена. Материалы, помещенные в книгу, в течение многих лет использовались в учебной работе со студентами МГТУ им. Н. Э. Баумана. Книга может быть полезна студентам старших курсов, аспирантам и научным работникам, связанным с решением различных задач в области тепловой защиты высокоэнергетических устройств.

В книге с помощью численного эксперимента рассматривается проблема развития турбулентности и конвекции. На основе полученных результатов предлагается физическая модель развития турбулентности. Обсуждаются численные алгоритмы и разностные схемы, позволяющие проводить численный эксперимент в гидродинамике. Приводятся оригинальные алгоритмы, наиболее подходящие для расчетов развития процессов турбулентности и конвекции в различных условиях, даже на астрофизических объектах. Приведены результаты численного моделирования некоторых важных явлений, имеющих как фундаментальное, так и прикладное значение. Для специалистов соответствующих областей науки и техники, преподавателей, студентов.

В книге подробно изложены результаты экспериментального изучения закономерностей высокотемпературной деформации при растяжении и сжатии промышленных алюминиевых сплавов в широком скоростном диапазоне, включая интервалы проявления сверхпластических свойств. Показано, что сверхпластичность имеет место в термомеханических режимах динамической рекристаллизации, в процесс которой исходная деформированная или литая структура становится равноосной ультрамелкозернистой. Установленные данные позволили рассмотреть эффект с позиций самоорганизации диссипативных структур и привлечь для математического моделирования методы нелинейной динамики, в частности аппарат теории катастроф. В рамках сформулированных определяющих соотношений дано аналитическое решение задач управления технологическими процессами прессования кругового прутка в конической матрице и изготовления листа прессопрокаткой с целью получения конечного продукта с качественной ультрамелкозернистой структурой. Выявлены закономерности реализации устойчивой сверхпластической деформации при одноосном растяжении. Приведены примеры конкретных технологических операций объемного формоизменения с использованием сверхпластичности. Изложенные в монографии экспериментальный подход и математические модели могут быть привлечены для решения задач оптимизации энергосиловых и кинематических параметров формообразования наноструктурированных материалов. Для студентов, аспирантов, научных работников высших учебных заведений, институтов РАН, НИИ а также для инженерно-технических работников промышленных предприятий.

В книге изложены фундаментальные основы механики процессов пластического деформирования сплошных сред и конструкционных материалов при сложном нагружении и базовые экспериментальные исследования. Книга адресована научным работникам, преподавателям вузов, инженерам-исследователям, аспирантам - всем тем, кто специализируется в области механики деформируемого твердого тела и теории пластичности.

Рассмотрены основные стратегии, принципы и концепции нового направления «Генетические алгоритмы». Описаны фундаментальные основы генетических алгоритмов и эволюционного моделирования. Проанализированы архитектуры генетического поиска и модели генетических операторов. Приведены конкретные примеры решения основных задач оптимизации на основе генетических алгоритмов и дано большое число контрольных вопросов и упражнений. Для студентов вузов, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника», специальности «Информационные технологии в образовании», для специалистов, занятых разработкой интеллектуальных САПР, разработкой новых информационных технологий в науке, технике, образовании, бизнесе и экономике.

Рассматриваются простейшие прикладные варианты теории упругопластического деформирования при пропорциональном (простом) и непропорциональном (сложном) нагружениях. Излагаются методы идентификации материальных функций, замыкающих варианты теории. Анализируются результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов сложного нагружения как п плоским, так и по пространственным траекториям деформаций. Для специалистов конструкторских и проектных организаций, научно-исследовательских институтов, а также для аспирантов и студентов, занимающихся расчетами и исследованиями высоконагруженных конструкций современной техники.

Метод Монте-Карло представляет собой статистический метод, применимый к решению проблем, включающих набор случайных событий. Этот метод в настоящее время - один из самых употребительных для решения задач переноса излучения при наличии сложной геометрии, анизотропности процессов рассеяния и энергетической зависимости сечений. Разработанные в последние десятилетия способы увеличения статистической эффективности метода позволили решить ряд важных задач в теории переноса излучений.В книге рассмотрены методические вопросы применения метода Монте-Карло к решению задач переноса излучения, а также приведены конкретные численные результаты по отдельным вопросам, представляющим интерес для широкого круга лиц, занятых в ядерной технике.

Представлены сведения об основных параметрах математических моделей горения материалов в различных режимах. Впервые показано, что учет термодинамических и кинетических характеристик фазовых переходов, сопровождаемых химическими реакциями, позволяет объяснить и описать особенности горения материалов, а также их отличие от горения газовых смесей и перехода горения в детонацию. Для инженеров и научных работников, специализирующихся в области физики и теории горения и взрыва.

В монографии изложены методологические вопросы построения интеллектуальных систем (ИС) на примере промышленных процессов переработки нефтяных фракций на Pt-катализаторах с применением их для компьютерного прогнозирования и управления производством. Показана объективная необходимость использования ИС при подготовке инженеров-технологов на принципах непрерывности и энциклопедичности образования. Обобщены методы построения математических моделей гетерогенно-каталитических процессов с учетом дезактивации и старения катализаторов. Приведены примеры практического использования ИС для моделирования, расчета, оптимизации и прогнозирования промышленных процессов. Книга предназначена для специалистов в области химической технологии, а также для студентов и инженерно-технического персонала нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов.

Методом уравнений движения рассмотрены диссоциация молекулы газа и образование новой химической связи на поверхности переходного металла при адсорбции. Показано, что оба процесса реализуются из смешанного состояния, возникающего при взаимодействии адсорбат-поверхность. Диссоциация происходит вследствие резонансного увеличения колебательной моды молекулы. При этом барьер диссоциации определяется энергией гибридизации и частотой перехода между электронами молекулы и d-электронами металла в смешанном состоянии. Установлены условия резонанса, при которых образуются новые структуры на поверхности.

В книге изложена теория строения молекул и химической связи. Кратко рассмотрена квантовомеханическая теория водородоподобного и многоэлектронных атомов. При изложении квантовомеханической теории химической связи и строения молекул использован метод молекулярных орбиталей. Описаны во взаимной связи электронное строение и свойства двухатомных и простых неорганических молекул, координационных и ароматических соединений и полиенов, а также межмолекулярное взаимодействие.

Иллюстрируются возможности применения идей теории горения к моделированию высокотемпературных технологических процессов. В качестве примеров рассмотрены модель процесса кислородной резки, в которой учитываются кинетические особенности реакции окисления; модель электронно-лучевой обработки материала с покрытием, в котором может протекать экзотермическая реакция, приводящая к изменению свойств покрытия. Обсуждаются проблемы механической устойчивости, возникающие в некоторых технологических процессах.??.

В работе при моделировании и анализе напряженно-деформированного состояния конструкций из полимерных композитных материалов применяется вероятностный подход, отражающий тот факт, что для реальных материалов всегда существует известный разброс количественных характеристик их свойств, для конструкций — отклонения размеров от их номинальных значений, для нагрузок — отклонения от средних эксплуатационных значений. С помощью методов теории вероятности и математической статистики ниже проводится обработка параметров напряженно-деформированного состояния конструкций, полученных в результате численных и натурных экспериментов, когда учитывается разброс свойств материала. На основе этих данных построены поля вероятностей безотказной работы для конкретной конструкции.??.

В сборнике представлены материалы совещения по научным основам технологии катализаторов. Совещание организовано Координационным центром в соответствии с планом работ научно-технического сотрудничества стран-членов СЭВ по проблеме "Разработка новых промышленных катализаторов и улучшения качества катализаторов, применяемых в промышленности", основной целью которого являлось обсуждение со специалистами стран основных направлений развития сотрудничества в области научных основ технологии катализаторов. Совещание состоялось в г. Новосибирске в мае 1975 г.

Рассматриваются вопросы термодинамики и теории теплопередачи, лежащие в основе высокотемпературных технологических процессов. Представлен ряд закономерностей переноса электромагнитного излучения, а также переноса тепла в твердых телах, жидкостях и газах. Рассмотрены представления теории пограничного слоя, поверхностные явления и фазовые переходы. Приведен ряд конкретных технологических процессов: обработка концентрированными потоками энергии (электронный луч, лазерное излучение), плазменная обработка, нагрев частиц в низкотемпературной плазме, процессы выращивания монокристаллов из расплава.Книга предназначена для широкого круга специалистов в области высокотемпературной технологии и будет полезна аспирантам и студентам старших курсов технологических специальностей.

В книге рассматриваются теоретические проблемы процессов химической технологии с широким использованием математических методов (теория групп, векторный и тензорный анализ, математическая статистика и теория вероятностей), что позволило авторам сделать глубокие обобщения, дать новые системы уравнений статики и кинетики процессов. Обсуждаются вопросы теории и методов расчета химических реакторов, а также проблемы оптимизации химико-технологических процессов. Книга оригинальная по содержанию и представляет большой интерес для научных работников, инженеров-проектировщиков и производственников химической, нефтехимической и смежных с ними отраслей промышленности, а также для аспирантов и студентов высших учебных заведений.

Книга содержит общую характеристику физических, аналоговых, цифровых методов подобия, различных методов моделирования и способов планирования эксперимента. В ней приведены основные теоремы и дополнительные положения, указанных методов, показаны возможности их широкого практического применения, описана постановка различного рода исследований как в натуре, так и в условиях лаборатории и их обобщения. По сравнению со вторым изданием (1976 г.) в третьем введены новые примеры, показывающие применение разрабатываемых методов планирования эксперимента.

Данное издание содержит незаурядное толкование статистических концепций в том объеме, в каком они влияют на теоретическую физику и формируют основу современной термодинамики. Обширный набор представленных тем позволяет составить лекции по самым разным вопросам: от термодинамики и случайных матриц до термодинамических функций Грина и критических экспонент, от распространения звука в твердых телах и жидкостях до природы квазичастиц в квантовых жидкостях и переходных матрицах. Будучи пронизанной духом, далеким от менторского, а по стилю приближаясь скорее к дружеской беседе. нежели к учебному курсу, эта книга являет собой отличный инструмент, позволяющий разжечь интерес у студентов и молодых исследователей к этой области науки.

Книга является первой в мировой литературе монографией, обобщающей теории и практики процессов массопередачи, осложненных химическими реакциями. В книге детально рассмотрены модели физической абсорбции с химической реакцией, проанализированы конкретные примеры газо-жидкостных реакционных систем, включая промышленные процессы (абсорбция двуокиси углерода буферными растворами, растворами щелочей, аминов, химическая абсорбция сероводорода). Дополнительно в книгу включены сведения о современном состоянии теории массопередачи и анализе совмещенных реакционно-ректификационных процессов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников химической и смежных с ней отраслей промышленности, а также для аспирантов и студентов старших курсов химических вузов.

В книге излагаются теория протекания и ее различные применения. Несмотря на то, что теория протекания возникла лишь в 1957 г., она успела завоевать прочные позиции в различных областях науки, преимущественно в физике и химии. В книге содержатся необходимые сведения из элементарной теории вероятностей, подробно обсуждается метод Монте-Карло в применении к моделированию процессов протеканияс помощью ЭВМ. Особое внимание уделяется связи между геометрическими и физическими свойствами системы в окрестности порога протекания. В качестве применений рассмотрены электропроводность примесных полупроводников, свойства ферромагнетиков с примесями и ряд других вопросов. Книга содержит упражнения. Предназначена для старших школьников, студентов, преподавателей. Может использоваться в качестве пособия для факультативного изучения теории протекания.

В учебном пособии дается современное представление о структуре, саморегуляции и эволюции биологических систем организменного и надорганизменного уровней. Предваряет изложение знакомство с понятиями и терминологией Общей теории систем. По отношению к экосистемам эти понятия и термины трансформируются в термины специальные, однако идеи Общей теории систем остаются неизменными. Проводится мысль, что природа всех систем едина. Предназначено для специалистов в области лесоуправления, экономики и охраны природы, преподавателям, аспирантам и студентам биологических факультетов университетов, и других вузов.

Сборник содержит статьи по теории и практике жидкостной экстракции. В нем отражены вопросы гидродинамики и массообмена, математического моделирования и автоматического регулирования экстракционных процессов. Рассмотрены также вопросы массопередачи, осложненной химическими процессами, и новые мтоды расчета оборудования. Описаны новые конструкции экстракторов. Книга представляет интерес для инженеров и проектировщиков химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслей промышленности, а также для студентов химических и технологических вузов.

В книге излагаются принципы действия и современные достижения в разработке газодинамических лазеров - мощных источников излучения, получаемого при быстром охлаждении газа. Книга включает изложение основ квантовой электроники и кинетики колебательного энергообмена и других физико-химических процессов в газах, а также газодинамики релаксирующих сред применительно к описанию течения в соплах газодинамических лазеров. описаны математические модели процессов в инфракрасных газодинамических лазерах (на молекулах углекислого газа, окиси углерода и др.) и эксперименты с этими лазерами. Рассмотрены проблемы создания фоторекомбинационных и плазмодинамических лазеров. Изложение рассчитано на читателей, интересующихся новыми разработками и впервые изучающих эти вопросы, - студентов, аспирантов, инженеров, а также на специалистов в области физико-химической кинетики, газодинамики и новой техники.

В книге показаны способы решения различных задач в химии и химической технике с помощью высшей математики. Приведенные многочисленные примеры взяты из лабораторной и заводской практики и являются типичными. Аналогично этим примерам решаются задачи, с которыми постоянно встречаются химики в своей практической деятельности. Книга рассчитана на широкий круг химиков и инженеров, занимающихся расчетами химико-технологических процессов. Она может служить пособием для студентов химико-технологических вузов и для аспирантов.

В пособии обсуждается возможность использования геометрического подхода и общих принципов теории симметрии при изучении природных тел разных уровней - от организма до ландшафта. Изложены нетрадиционные в биологии представления о криволинейной симметрии, симметрии подобия, антисимметрии, диссимметрии. Рассмотрены специфические особенности симметрии живых организмов, а также возможных причины проявления диссимметрии в живой природе. Обоснованы физиономические принципы изучения жизненных форм, как основных структурных единиц, определяющих характер геометрии пространства. Показана перспективность использования симметрийного анализа для экологического прогноза. Пособие предназначено для студентов экологов, ботаников, лесоведов, почвоведов, географов, преподавателей вузов, учителей. В качестве справочника может быть рекомендовано также сотрудникам государственных экологических служб и природоохранных организаций.

Предложена методика многоуровневого моделирования процессов трения и износа, объединяющая в рамках единой концепции численные расчеты методом подвижных клеточных автоматов на масштабах локальных контактов и макроскопическую феноменологическую теорию трения. При этом для моделирования на мезоскопическом уровне использована методика совмещения метода подвижных клеточных автоматов с численными методами механики сплошных сред. Приведены результаты моделирования локальных контактов в парах сопряжения гетерогенных фрикционных материалов. Проанализировано влияние исходной микрошероховатости на поведение квазижидкого слоя трения в пластичных материалах. В рамках макроскопической феноменологической модели трения процессы выкрашивания, повторного приваривания частиц износа, а также процессы массопереноса от одного из контактирующих тел к другому описываются в форме стохастических дифференциальных уравнений. Параметры феноменологических уравнений могут быть найдены только в рамках микроскопических моделей процессов, происходящих в трибологическом контакте. В данной работе для этого предлагается использовать результаты моделирования методом подвижных клеточных автоматов. Согласно разработанной методике было найдено значение коэффициента диффузии слоя трения. Результаты проведенного исследования позволяют идентифицировать параметры макроскопической модели на основе моделирования процессов на наноуровне и тем самым «перебросить мост» между нано- и макроуровнями. Ключевые слова: трение и износ, моделирование, методы частиц, дискретно-континуальное описание, феноменология.

В книге рассмотрены современные методы расчета межчастичного взаимодействия, электронной структуры и моделирования неупорядоченных структур. Особое внимание уделено методикам моделирования, основанным на методе сильной связи. Обсуждаются методы молекулярной динамики, обратного Монте-Карло, многогранников Вороного, а также Шоммерса и Реатто. Методом многогранников Вороного подробно исследуется структура ближнего порядка построенных моделей. Подробно рассмотрен развиваемый авторами метод моделирования неупорядоченных систем. Он применен для расчета электронной структуры и свойств некристаллических систем различных типов. Объяснено поведение электропроводности и магнитной восприимчивости металлического расплава при переходе металл-неметалл, а также температурная зависимость скорости звука. Рассмотрены развитые авторами аналитические методы расчета электронной структуры и магнитных свойств, основанные на использовании функций Грина в приближении сильной связи.

Рассмотрены экспериментальные данные о структуре и некоторых свойствах жидких и аморфных металлов и сплавов: модели, позволяющие описывать структуру и свойства этих объектов; статистическая теория структуры жидкостей (одно- и многокомпонентных), в частности жидких металлов. Значительное место уделено расчетам структуры и свойств (термодинамических свойств и подвижности атомов) с помощью ЭВМ при использовании методов интегральных уравнений статистической теории жидкостей, вариационных методов и прямого моделирования на ЭВМ. Обсуждаются вопросы более полного описания ближнего порядка в неупорядоченных системах, в частности с помощью учета угловых корреляций в расположении атомов. Для научных работников научно-исследовательских и учебных институтов, заводских лабораторий металлургической промышленности и специалистов металлургических предприятий.

Книга посвящена теории химической связи, написана одним из крупнейших специалистов по квантовой химии отличается четким и ясным изложением материала. Она не перегружена математическим аппаратом, но вместе с тем изложение ведется на высоком научном уровне и без упрощения электронной теории строения молекул. Излагаются основы квантовой механики и теории электронной оболочки атома. Рассматривается электронное строение двухатомных и многоатомных молекул. Специальные главы посвящены сопряженным системам, комплексным соединениям, связям в металлических и неметаллических твердых телах, водородной связи и некоторым другим видам химических связей. Книга представляет большой интерес для физико-химиков, органиков, физиков.

Данная книга - первое наиболее полное изложение статистического метода коррелятивных функций условных распределений, предложенного для описания молекулярных конденсированных систем (твердое тело, жидкость, сильно сжатый газ). Идея метода состоит в том, чтобы описывать не состояния отдельных групп молекул, а отдельные состояния всей совокупности частиц. Развит принципиально новый способ замыкания бесконечной системы интегральных уравнений относительно потенциалов средних межмолекулярных сил. Показана эффективность разработанной итерационной процедуры решения замкнутой системы интегральных уравнений с помощью ЭВМ. На единой статистикомеханической основе описываются твердое и жидкое состояния и фазовые переходы кристалл - жидкость, жидкость - газ и кристалл - газ. Теория обобщается на многокомпанентные равновесные смеси, а также на неравновесные состояния.