Монографии
Монографии
2023
В монографии излагаются современные методы численного моделирования распространения волн прорыва и развития проранов в грунтовых плотинах. Главное внимание уделено описанию и применению оригинального эффективного алгоритма численного решения уравнений мелкой воды, основанного на методе распада произвольного разрыва с учетом неровного дна, обеспечивающего существование и единственность решения при любых начальных данных, а также применению трёхслойной физико-математической модели транспорта наносов с учетом их неоднородности для расчета проранов в плотинах из грунтовых материалов. Тщательно выполненное тестирование демонстрирует высокую точность, надежность и универсальность предлагаемых методов. Большой практический опыт моделирования позволил насытить книгу множеством примеров решения широкого круга прикладных задач. В свете событий, связанных с разрушением Каховской ГЭС, монография приобретает особую актуальность.
Для научных работников и специалистов в области речной гидродинамики и инженерной гидрологии, проектирования гидротехнических сооружений, численного моделирования течений со свободной поверхностью и деформируемым дном, страховщиков.
Работа выполнена в рамках темы № FMWZ-2022-0003 Государственного задания ИВП РАН.
Сборник рассчитан на специалистов, ведущих активные исследования в области водородной энергетики, которые становятся все более актуальным и популярным научно-технологическим направлением, а также на инженеров, аспирантов и студентов, работающих в разнообразных сферах, так или иначе связанных с получением и применением водорода.
Книга посвящена рассмотрению важнейших проблем катализа благородными металлами при горении; в ней представлены уникальные результаты, полученные авторами в 2014–2022 годах. В данной книге представлены новые данные о процессах горения, имеющих практическое применение, включены вопросы обеспечения пожарной безопасности при использовании благородных металлов в рекомбинаторах водорода для АЭС, а также в технологии каталитически стабилизированного (CS – catalytically stabilized) горения, включая стимулирование горения смесей водород-углеводород, синтез углеродных нанотрубок и определение пределов каталитического воспламенения в системах «благородный металл – водород – углеводород – окислитель».
Исследования, представленные в каждом параграфе, изложены в общепринятом формате научной статьи, а именно введение, эксперимент и обсуждение результатов.
Книга полезна для опытных студентов и квалифицированных учёных, работающих в области экспериментальных и численных исследований процессов горения.
Настоящая монография посвящена 80-летию Института озероведения Российской академии
наук. Приведено описание наиболее важных этапов развития Института. Представлены основные направления исследований, проводящихся в настоящее время, а также наиболее важные
научные и прикладные результаты, полученные за последние десятилетия. К их числу относятся
оценка современных водных ресурсов России и мира, достижения в области изучения гидрологических, гидрохимических, гидробиологических и геолого-геоморфологических процессов
в крупнейшем пресноводном водоеме Европы – Ладожском озере, а также в малых озерах
Северо-Запада и арктической зоны РФ, успехи палеолимнологического направления исследований. Кроме того, представлены результаты работ по изучению метаболомики водных организмов, исследованию причин токсичного «цветения» воды и разработке способов борьбы с ним,
оценке загрязнения водных объектов микропластиком и развитию методов математического моделирования процессов тепло- и массопереноса в системе «водосбор-водоток-водоем».
Материалы, содержащиеся в книге, могут представлять интерес для широкой научной
общественности, занимающейся вопросами изучения, охраны и рационального использования
водных объектов.
2022
Книга, подготовленная под эгидой Совета РАН по проблемам климата Земли, содержит материалы ведущих ученых страны по актуальным вопросам определения влияния метана на климатические изменения, основанные на обширном перечне научных публикаций и исследованиях авторов. Рассмотрены источники и стоки метана, представлены количественные оценки соотношения естественных (природных) и антропогенных выбросов в атмосферу метана в России и в мире. Выполнен анализ роли метана в атмосферных фотохимических процессах с оценкой современных изменений концентрации метана в атмосфере и их причин. Особое внимание уделено выбросам метана в Арктической зоне, включая эмиссию метана из многолетнемерзлых болот России. Представлены результаты сравнительного анализа систем коэффициентов, используемых при определении эмиссии метана в атмосферу в национальных кадастрах. В том числе представлены соответствующие коэффициенты для производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Рассмотрены новые метрики для оценки выбросов парниковых газов. Особое внимание уделено факторам, влияющим на глобальные и региональные изменения климата с оценкой роли антропогенных выбросов метана в атмосферу, в том числе с использованием моделей земной системы Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН и Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН.
Книга предназначена как для специалистов – представителей профильных ведомств и организаций реального сектора экономики, так и для широкого круга специалистов, научных работников, профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов образовательных учреждений, специализирующихся в данных областях.
Книга о трёх выдающихся учёных – Алексее Николаевиче Северцове, Иване Ивановиче Шмальгаузене и Владимире Евгеньевиче Соколове – академиках - основателях и директорах современного Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук. Описание жизненного и научного пути академиков проиллюстрировано уникальными материалами из личных архивов учёных, архива РАН и архива ИПЭЭ РАН. Предназначена для широкого круга читателей.
2017
Представлено современное состояние теории спинового обмена в разбавленных растворах парамагнитных частиц. Приведены кинетические уравнения для одночастичных спиновых матриц плотности с учетом гейзенберговского обменного взаимодействия при бимолекулярных столкновениях частиц. Кратко суммированы результаты расчетов эффективного радиуса спинового обмена для ряда модельных ситуаций. Описаны характерные проявления спинового обмена в форме спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Особое внимание уделено формированию коллективных мод эволюции квантовой спиновой когерентности в разбавленных парамагнетиках благодаря спиновому обмену.
В работе рассматривается перспективный вариант решения проблемы раннего обнаружения роста трещин усталости валов и лопаток вращающегося оборудования критически и стратегически важных объектов техносферы по уменьшению значений собственных частот крутильных колебаний в процессе эксплуатации. Разработана прецизионная система мониторинга собственных частот крутильных колебаний валопровода мощного турбоагрегата, реализующая метод измерения временных интервалов прохождения валом фиксированных угловых положений с помощью оптического энкодера. Система надежно регистрирует до 20 гармоник собственных частот крутильных колебаний в диапазоне частот до 470 Гц во всех режимах работы, в том числе наиболее сложных стационарных. Предложен способ повышения точности оценки собственных частот, учитывающий влияние режимных параметров работы. Проведена оценка его эффективности по данным мониторинга крутильных колебаний валопровода мощного турбоагрегата 350 МВт за два года наблюдений. Подтверждена возможность повышения точности оценки собственных частот на два порядка и более, что позволяет обнаруживать трещины усталости валов 2―5% сечения вала. Для предупреждения коротких замыканий в цепи статора работающего турбогенератора, способных разрушить валопровод турбоагрегата с трещинами усталости, предложен метод и система виброакустического мониторинга дефектов статора. На примерах показана возможность реализации ресурсосберегающей технологии эксплуатации турбогенераторов.
Исследована структура и определены условия формирования однопучкового излучения с дифракционной расходимостью и высокой стабильностью положения оси диаграммы направленности. В лазерах на парах меди (ЛПМ) и лазерной системе на парах меди (ЛСПМ) с таким качеством излучения с применением промышленных отпаянных активных элементов (АЭ) серий «Кулон» мощностью излучения 10-20 Вт и «Кристалл» мощностью 30-50 Вт плотность пиковой мощности в сфокусированном пятне диаметром 10-20 мкм достигает значений 10 11 -10 12 Вт/см 2 , достаточной для многочисленных и разнообразных применений в науке, технике и медицине. При этом обеспечивается на порядок и более высокая производительность по сравнению с традиционными способами.