Описана иерархия «газовых» моделей классической неплотной плазмы. В рамках этих моделей рассматриваются основные плазменные системы и их практическая реализация: равновесные конфигурации, линейные и ударные волны, стационарные течения, элементы плазмохимии и принципы плазменных лазеров. Дано описание ряда космических объектов: планетарных вихрей, магнитосферы Земли, Солнца. В конце книги описаны прикладные плазмодинамические системы. Книга адресована студентам старших курсов, аспирантам, инженерам и научным сотрудникам, работающим в данной области.

С единой точки зрения рассматриваются общая концепция квазичастиц в физике конденсированного состояния вещества. позволяющая оценивать возбуждения ансамблей сильновзаимодействующих частиц слабо неидеальным газом элементарных возбуждений, и ее различные приложения. Наряду с классическими квазичастицами - фононами, экситонами, плазмонами и т. п. рассматриваются менее известные квазичастицы нового поколения - холоны, спиноны, вортексоны. квазичастицы с дробной статистикой. дробным и переменным зарядом. а также гибридные и составные квазичастицы. Для студентов, спирантов. преподавателей физических специальностей, научных сотрудников и специалистов в области конденсированного состояния вещества.

В монографии впервые обобщены результаты исследований по распределению наноразмерных частиц в двухфазных системах. Приводятся достаточно подробные описания методик экспериментальных исследований. Это позволит в будущем исследователям этих процессов корректнее проводить эксперименты и получать достоверные данные. Теоретические модели и результаты расчетов, приведенные в монографии, фиксируют возможные подходы к описанию процессов распределения наночастиц в двухфазных системах. Эти исследования станут «центром кристаллизации» и будут развиваться далее за счет формулировки более точных теоретических моделей и подходов. Изучение поведения наноразмерных частиц в двухфазных системах позволит сформулировать новые теоретические подходы к описанию перехода систем частиц от молекулярных к надмолекулярным размерам и дать новые подходы для формулирования принципа перехода количества в качество в теории растворов и фазовых переходов. Для химиков-технологов откроются новые особенности технологических процессов как в нанотехнологиях, так и в традиционных технологиях, но с учетом наноразмерных частиц в составе реакционных смесей и фаз. В монографии представлен новый метод разделения -термодистилляция. Показаны его возможности в ряде практических задач. Монография будет полезна для специалистов разного профиля, работающих в области физической химии и химической технологии, в том числе над реализацией нанотехнологий в различных областях науки и техники, а также студентам вузов при изучении курса «Нанотехнологий», «Нанотехнологий в наноэлектронике и оптике», «Микро- и наноэлектроника».

Монография посвящена разработке принципов конструирования систем автоматизации проектирования (САПР) химических производств, созданию универсальной модели САПР, которая могла бы служить основой для построения разнообразных автоматизированных систем проектирования химико-технологических систем, и реализации этой модели в виде конкретной системы автоматизации проектирования широкого класса производств основной химии. Разработаны динамическая модель САПР как системы, состоящей из набора конструктивных операторов и множества конструктивных блоков (декомпозиционных схем и базисных функций) для синтеза этих операторов, необходимый математический аппарат и алгоритмическая реализация основных базисных функций различного уровня общности (для производств непрерывного типа, химико-технологических систем, производств основной химии). Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области кибернетики и вычислительной техники, а также автоматизированного проектирования химических производств.

Изложены основы нового системного подхода к анализу, расчету и моделированию процессов химической, нефтехимической и микробиологической промышленности. Введено обобщающее понятие физико-химической системы, определена стратегия анализа и синтеза таких систем и сформулированы принципы построения математического описания отдельного химико-технологического процесса как сложной кибернетической системы. Приведены многочисленные примеры. Монография предназначена для научных и инженерно-технических работников институтов, проектных организаций и предприятий всех отраслей химической промышленности и смежных с ней отраслей народного хозяйства, занимающихся вопросами аппаратурно-технологического оформления и автоматизации производств. Она будет полезна исследователям, работающим в области теоретических основ химической технологии, технологии микробиологических процессов, теории управления и оптимизации химико-технологических процессов, физико-химической гидродинамики, технической кибернетики. Книга может служить учебным пособием для студентов и аспирантов химических и химико-технологических специальностей вузов и университетов.

Рассматриваются две основные причины образования целиков - неподвижных нефтяных включений в нефтяном пласте после заводнения. Первая, гидродинамическая, связана с вязкостной неустойчивостью вытеснения нефти водой. Вторая, геологическая, обусловлена неоднородностью пласта. Для одномерного и двумерного движения обсуждаются условия динамического равновесия целика нефти в фильтрационном потоке воды. Проводятся численные расчеты задачи распределения насыщенности нефти для целиков различной формы. Из критериев динамического равновесия следует, что количество остаточной нефти, содержащейся в целике, зависит от соотношения между действующими местными градиентами давления в фильтрационном потоке закачиваемой в пласт воды и величиной характерного капиллярного давления на границе несмешивающихся фаз. Применение химических реагентов может существенно уменьшить действие капиллярных сил, способствуя вовлечению нефти из целиков в общий поток.

В работе представлены данные совместного крекинга бурого угля и мазута, изучен состав полученных продуктов. Исследовано влияние инициирующих добавок (ферросфер летучих зол ТЭЦ) и соотношения уголь / мазут в исходном сырье на выход дистиллятных фракций в ходе крекинга.

В работе представлены экспериментальные данные изучения поведения водонефтяной эмульсии в условиях механического воздействия. Показано, что кварц существенно интенсифицируются процессы деструкции углеводородов нефти. Установлено, что механообработка эмульсии приводит к увеличению содержания смол и асфальтенов в нефти. Увеличение длительности механообработки эмульсии в присутствии кварца приводит к снижению содержания твердых парафинов в нефти.

Проведены экспериментальные исследования по влиянию нефтяных загрязнений на активность почвенной микрофлоры. Концентрация нефти в почве до 5% стимулирует рост аборигенной микрофлоры. Введение питательного азотистого субстрата в загрязненную почву, увеличивает численность и окислительную активность микроорганизмов. Деструкция насыщенных углеводородов нефти в течение 30 суток составляет при этом 80-90%. Увеличение концентрации нефтезагрязнения почвы до 10%, оказывает угнетающее действие на почвеннй биоценоз. Процессы окисления углводородов незначительны.

Приведены результаты исследования сорбционных свойств материалов на основе железосодержащего осадка, выделенного из подземных вод, алюмосиликатных микросфер и торфяного сорбента "Сорбонафт" для извлечения нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов из воды.

Использование воды различного состава (речная, озерная, подземня и т.д.) в водоводах, в результате протекающих в транспортируемой воде химико-биологических процессов, приводит к отложениям на стенках трубопроводов солей кальция, магния, железа, илистым и биологическим образованиям, что ведет к обрастанию стенок труб и ухудшению качества воды и увеличению затрат на прокачку воды. В последнее время в мировой практике получило распространение, наряду с традиционными механическими скребками, использование полимерных поршней, которые могут быть использованы для следующих операций: удаление мусора, отмывка и удаление ражвчины. В качестве полимерных поршней могут быть использованы высоковязкие или вязкоупругие жидкости, характеризующиеся неньютоновским течением, с помощью которых можно эффективно удалять механические примеси, газовые скопления, проводить антикоррозионную обработку внтуренней поверхности трубы. Введение различных наполнителей в полимерное тело улучшает их технологические совйства, так введение абразивных материалов может улучшить обработку внутренней поверхности труб. Введение наполнителей в виде синтетических и растительных волокон делает их более прочными и эластичными. Удаление механических примесей и других загрязнений не только улучшает качество воды, снижает гидравлическое сопротивление и улучшает перекачиваемотсь продукта и ведет к снижению энергозатрат.

В трудах рассматриваются вопросы, связанные с решением проблем прочности материалов и машин в условиях низких климатических температур, вязко-хрупкого перехода, физикохимии и механики процессов разрушения, повышением качества металлоизделий с использованием нанотехнологий. Значительное место уделено решению проблем, связанных с разработкой теоретических основ создания новых материалов - металлов и сплавов с высокими хладостойкими и износостойкими свойствами, композиционных и полимерных материалов, сталей нового поколения, в том числе для энергетики Севера. Обсуждены проблемы транспортно-энергетической инфраструктуры азиатской части России, ресурсного потенциала РС(Я) и стратегические приоритеты в формировании энергетических центов Востока России, концепция обеспечения экологической безопасности нефтегазового комплекса и трубопроводного транспорта на основе ГИС-технологий и интегрированной системы моделирования и прогнозирования возникновения чрезвычайных ситуаций на территории Северо-Востока России. Сборник предназначен для широкого круга научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами прочности металлоконструкций, безопасности промышленных объектов, разработкой новых материалов и обеспечением надежности энергетических систем и комплексов.

Многообразие происходящих в природе явлений, на первый взгляд, не подчиняется каким-то унифицированным принципам, и каждое явление требует введения своих законов описания поведения. Однако данное утверждение, присущее классической физике, все больше утрачивает свои позиции. Примерами могут служить попытки создания единой теории материи или универсальность, вводимая с помощью ренормализационной группы. В последние десятилетия и в статистической физике возник ряд многообещающих гипотез о том, что самые разнообразные явления, такие как перколяция, землетрясения, разрушение материалов, полимеризация. ДНК, информационные процессы и многие другие, могут описываться унифицированным формализмом статистической физики; причем эта универсальность может распространяться как на окрестности точек фазовых переходов, так и на явления без фазовых переходов. Подобные системы стали называть сложными. В настоящей книге подробно рассматриваются такие важные концепции, как энтропия, потенциал свободной энергии, восприимчивость, ренормализационная группа. и делаются попытки обобщения принципов их построения для самых различных типов систем, в которых температура может отсутствовать как таковая. на уже хорошо знакомые читателю тепловые флуктуации. Книга предназначена для широкого круга физиков - научных работников, преподавателей и студентов вузов.

Том 3 состоит из 2 обзоров. В первом обзоре рассматриваются процессы перемешивания в жидких средах: достижения в исследовании гидродинамики в аппаратах с мешалками; математические модели структуры потоков; явления перемешивания при наличии многфазных систем; вопросы массопередачи и химического взаимодействия при перемешивании в жидких средах; масштабирование аппаратов с перемешивающими устройствами. Во втором обзоре обсуждаются новые принципы расчета и математического моделирования химико-технологических систем: достижения в области математического моделирования и автоматизированного проектирования современных химических производств.

Коллективная монография представляет опыт авторов по формированию региональной инфраструктуры пространственных данных (ИПД), ее компонентов как системообразующей основы создания информационного пространства региона, сервисов обработки, поиска, хранения, передачи информации в задачах территориального управления. Показано, что использование современных ГИС-, Web-технологий для создания информационно-аналитических систем является одним из актуальных направлений повышения эффективности управления социально-экономическим развитием территории. Это обусловлено адекватностью ИПД и систем обработки пространственых данных характеру решаемых территориальных задач.Монография предназначена для специалистов по информационным технологиям, а также будет полезна аспирантам, магистрантам и студентам старших курсов специальностей "Информационные системы и технологии", "Автоматизированные системы обработки информации и управления".

Дано современное состояние моделирования структуры и ассоциативного поведения макромолекулярных комплексов в нефтяных средах. Описаны оригинальные методы экспериментального исследования. Изложены новые подходы к моделированию, описанию структуры и самоорганизации, направленные на раскрытие новых, практически полезных закономерностей развития сложных систем. Для широкого круга специалистов и научных работников, специализирующихся в области физико-химической механики дисперсных систем, нефтехимии, изучения сложных структурированных неоднородных жидкостей.

Рассмотрено поведение масел, загущенных атактическим полипропиленом (АПП) при низких температурах. Показано положительное влияние наличия кристаллической фазы в АПП на вязкостно-температурные свойства загущенных масел при низких температурах.

В данном сборнике представлены работы, выполненные в области физико-математических основ механики гетерогенных сред и их приложений к теории фильтрации, математических моделей методов повышения нефтеотдачи (физико-химическая подземная гидродинамика), разностных методов решения нелинейных задач теории фильтрации, оптимизационных задач нефтегазодобычи, существующих технологий добычи нефти на примерах разработки конкретных месторождений.

В настоящей монографии исследованы актуальные вопросы моделирования почвенно-растительных систем. Рассмотрены основные процессы, происходящие в системе «почва-растение», а также возможные подходы к моделированию сложных экологических систем. Значительное внимание уделено моделированию миграции радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в почвенно-растительных системах. Предложена методика оценки риска загрязнения почвенно-растительных систем на основе вероятностного рассмотрения процессов миграции тяжелых металлов в системе «почва-растение». Практическая значимость работы заключается в создании методологических основ прогноза влияния окружающей среды на состояние почвенно-растительных систем на основе системного анализа происходящих в системе процессов, а также применение современного математического аппарата представления сложных процессов. Монография представляет интерес для специалистов в области экологии, экологического моделирования, биофизики, а также может быть полезна студентам и аспирантам, занимающимся экологией и экологической безопасностью.

Дается общая характеристика данной проблемной области, вводятся основные понятия и определения, приводится классификация моделей и методов. Рассматриваются отдельные направления теории интеллектуальных систем: представление знаний, логический вывод на знаниях, языки общения, понимание текстов, модели обучения, планирование действий и обработка зрительной информации. Для специалистов в области управления, информационных систем и вычислительной техники, использующих методы искусственного интеллекта.

Исследованы структура, фазовый состав и удельная поверхность порошковых систем на основе корунда, получаемых методом термического разложения гидроокиси алюминия и методом термического разложения водного раствора азотнокислой соли алюминия в плазме высокочастотного разряда. Показано, что в плазмохимическом порошке Al2O3 происходит резкий фазовый переход в а-форму в узком интервале температур (1150-1200 С), в то время как в глиноземе этот переход происходит в широком интервале температур (600-1200 С). Таким образом, в плазмохимическом порошке он носит "взрывной" характер. Этот переход сопровождается разрушением пенообразных агломератов и увеличением удельной поверхности частиц, а в процессе спекания приводит к рекристаллизации и активации диффузионных процессов массопереноса.

Развит подход физической мезомеханики к описанию трибоконтакта как многоуровневой иерархически организованной системы. В основе фрагментации и изнашивания поверхностных слоев материалов в парах трения лежит нескомпенсированность поворотных мод в иерархической системе "пластически деформируемый поворотный слой - аккомодационный переходный слой пластических сдвигов - поворотов - упруго нагруженная подложка". Экспериментальное структурно-трибологическое исследование эволюции трибоконтакта в аустенитной стали 20Х18Н10Т и дискретно-континуальное компьютерное моделирование показали хорошее согласие с развиваемой концепцией физической мезомеханики.