Експериментально встановлено, що заповнення поверхні кремнезему молекулами катіонних поверхнево-активних речовин (КПАР) - моно- та біс-четвертинних амонієвих сполук - відбувається одночасно на поверхневих центрах двох типів (заряджених і нейтральних), що відповідає моношаровій моделі адсорбції. Визначено, що порушення агрегативної стійкості суспензій високодисперсного кремнезему відбувається через нейтралізацію негативного заряду поверхні та в результаті флокулюючої дії КПАР. Показано, що адсорбція КПАР на високодисперсному кремнеземі може супроводжуватися агрегуванням молекул на поверхні, що призводить до зростання швидкості флокуляції суспензій. Досліджено закономірності флокуляції суспензій високодисперсного кремнезему в присутності деяких альбумінів, гемоглобіну людини та желатину та встановлено, що в присутності білків стабільність даних суспензій в цілому описується в межах електростатичного механізму. За умов незначних заповнень поверхні та у разі pH, близьких до ізоелектричної точки кремнезему, концентраційні залежності швидкості флокуляції суспензій максимальні: із збільшенням адсорбції білків одночасно з флокуляцією відбувається руйнування агрегатів частинок кремнезему, присутніх у суспензіях за невисоких pH. Визначено, що характер флокулюючої дії сироваткових альбумінів залежить від способу їх одержання. Зауважено щодо наявності домішок ліпідів, яка обумовлює збільшення адсорбції білків і призводить до зростання швидкості флокуляції, особливо у разі високих pH за умов електростатичного відштовхування від поверхні.

  Скачати повний текст

Побудовано систему рівнянь переносу других, третіх і четвертих моментів пульсацій поступальної та кутової швидкостей і температури частинок з урахуванням псевдотурбулентних і турбулентних ефектів. Одержано вирази для третіх і четвертих моментів пульсаційних параметрів частинок і виведено формули для швидкості генерації та дисипації других моментів, пов'язаних з міжчастинковими зіткненнями, необхідні для замикання рівня переносу подвійних і потрійних кореляцій. На базі моментних рівнянь в ейлеровому наближенні побудовано сім'ю моделей руху, тепломасообміну та горіння висхідного полідисперсного потоку коксозольної суміші з урахуванням міжфазної та міжчастинкової взаємодії, обертання домішки, конвективного та радіаційного теплообміну. Знайдено оптимальну конструкцію топки з киплячим шаром, що дозволяє організувати режим горіння вугілля з мінімальним механічним недопалом. Запропоновано спосіб термоконтактного піролізу вугілля на ділянці кільцевої зони та методику його реалізації.

  Скачати повний текст

Розроблено новий спосіб організації газофазних гетерогенно-каталітичних хімічних перетворень із використанням каталізатора (без носія) у вигляді аерозолю ультрамалих частинок. Каталітична система може представляти собою моно- чи полікомпонентну механічну суміш індивідуальних хімічних речовин. Наведено результати лабораторних досліджень процесів окиснення органічних і неорганічних сполук, які містять азот, і процесу відновлення оксидів азоту в аерозолі каталітично-активних наночастинок. Сформульовано деякі основні положення нового напрямку у технології здійснення газофазних каталітичних процесів, названого аерозольним каталізом, який здійснюється у реакторі з комбінацією псевдорозрідженого шару інертних частинок і циркулюючим шаром дрібнодисперсного каталізатора. Проаналізовано переваги даного методу у порівнянні з традиційними. Викладено основні технічні рішення щодо практичного застосування аерозольного каталізу для процесів окиснення аміаку у виробництві азотної кислоти та термокаталітичного знешкодження промислових відходів, які мають зв'язаний азот. Представлено результати проектних розробок і пілотних випробувань, які підтверджують виробничу спроможність запропонованої технології стосовно процесу знешкодження органічних відходів, що містять азот. Виявлено економічну ефективність використання аерозольного каталізу у процесах виробництва азотної кислоти та знешкодження відходів зі зв'язаним азотом.

  Скачати повний текст

Системно проаналізовано проблему розробки систем управління, заснованих на явищах параметричного резонансу та дослідження генерації магнітного поля, які мають місце у рідких ядрах планет завдяки механізму припливного гальмування. Використано математичні методи асимптотичного аналізу в теорії коливань та магнітогідродинаміці. Запропоновано новий високоефективний метод резонансної динамічної стабілізації рівноваги в околі максимуму потенціальної енергії. Його рекомендовано для стабілізації жолобкових плазмових нестійкостей та інших збурень. Розглянуто узагальнений підхід до управління параметричними резонансними процесами в коливальних системах з багатьма ступенями вільності. Запропоновано метод селективного управління дрейфом заряджених частинок у замагніченій плазмі та керованого переносу енергії в термодинамічних системах. Побудовано математичні моделі кінематичного гідромагнітного динамо для плоскої течії Куетта та для диференціального обертання сферичного рідкого ядра Землі. Оцінено порогові величини магнітного числа Рейнольдса з урахуванням непровідності обмежувальних оболонок. Наведено епюри магнітних полів і струмів. Одержані результати підтверджують гіпотезу припливного механізму енергетичного приводу планетарного динамо.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачі практичної стійкості та оптимізації динаміки пучків з імпульсною дією. Проведено аналіз практичної стійкості імпульсних систем без збурень та з постійно діючими збуреннями. Для опуклих і зіркових фазових обмежень визначено конструктивні умови максимальних за включенням множин практичної стійкості. Сформульовано та доведено теореми практичної стійкості імпульсних систем. Встановлено необхідні умови оптимальності для задач керування пучком траєкторій динамічної системи з імпульсною дією, якщо функціонал якості є функцією максимуму за початковими даними або за незалежною змінною. Побудовано ітераційні процедури параметричної мінімізації функції максимуму за початковими даними на розв'язках імпульсних динамічних систем. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення для задач оптимізації динаміки заряджених частинок в прискорювальних і фокусувальних системах і проведено відповідний обчислювальний експеримент.

  Скачати повний текст

Наведено метод створення комп'ютерної анімації для дослідження динамічних процесів, складовими якої є нові способи визначення параметрів: струменя рідини на базі розв'язання системи алгебричних рівнянь за допомогою функції Ламберта; конструктивного оформлення пожежного димового сповіщувача на основі моделювання треків елементарних частинок; відбивальної системи для формування відбитої від циліндричної поверхні вибухові хвилі, фронти якої утворюють "короби"; конструкції прес-екструдера шляхом моделювання траєкторії частки речовини, яка переміщується у процесі обертання двох трикутників Релло, що постійно дотикаються. Результати роботи впроваджено в НВО "Екструдер" у процесі модернізації обладнання для виготовлення високоякісного вогнегасного порошку.

  Скачати повний текст

Проведено модельно-незалежне дослідження астрофізичних властивостей частинок темної матерії. Перевірено гіпотезу про збереження фазової густини для реалістичних розподілів ферміонної темної матерії та можливість формування модельно-незалежного та модельно-залежного обмеження знизу на масу частинок темної матерії на підставі аналізу її фазового розподілу в астрофізичних об'єктах. Запропоновано метод обчислення нижніх значень на масу частинок темної матерії за допомогою одержаних обмежень. Розроблено методи дослідження та критерії вибору найкращих об'єктів для пошуку лінії розпаду темної матерії, одержання обмеження на параметри темної матерії, що розпадається, на підставі аналізу рентгенівських спостережень гало галактики Андромеди. Досліджено механізм підвищення ефективності нейтринного нагріву області ударної хвилі за допомогою кипіння ядерної речовини у зв'язку з можливим негативним впливом стерильних нейтрино на механізм вибуху масивних наднових. Розкрито можливості даного механізму у ядерній речовині всередині прото-нейтронної зорі та визначено ефективність його впливу на процес сплаху масивних наднових.

  Скачати повний текст

Установлено, що в разі збільшення відношення площин поперечних перерізів наскрізного газового потоку на вході й виході з багатоканального відцентрового золопилевловлювача залежність коефіцієнта опору від числа каналів змінюється з квадратичної на лінійну. Розроблено стохастичну модель вилучення з наскрізного газового потоку твердих субмікронних частинок у системі криволінійних каналів із замкненими контурами. Наведено математичну модель еволюції пилу в газовому потоці, що циркулює в замкненій за газом системі знепилювання ізольованого простору. Доведено можливість використання відцентрового димососа як концентратора та коагулятора субмікронних частинок. Запропоновано математичну модель для розрахунку часу знепилювання ізольованого простору за різних варіантів компонування пиловловлювача з димососом.

  Скачати повний текст

Уперше з рівнянь Максвела одержано рівняння, що описує інтерференційну складову розсіяного електромагнітного випромінювання для плоскопаралельного шару середовища довільних випадково розташованих і хаотично орієнтованих розсіювачів за довільного кута падіння випромінювання на середовище. Рівняння справедливе за тих же умов, що і класичне векторне рівняння переносу. Досліджено залежність інтерференційної складової розсіяного випромінювання від властивостей розсіювачів середовища (розмірів, показників заломлення), яка показує, що ця складова відбитого випромінювання більш чутлива до властивостей розсіювачів, ніж некогерентна. Цю залежність пояснено на прикладах простих моделей. Досліджено ефекти ближнього поля та встановлено їх значний вплив на характеристики розсіяного випромінювання. Запропоновано новий механізм формування опозиційних ефектів, який базується на особливостях розсіяння неоднорідних хвиль. Цей механізм здатний спричинити гілку від'ємного ступеня лінійної поляризації, яку спостережено у багатьох безатмосферних тіл Сонячної системи. З рівнянь Максвела одержано векторне рівняння переносу випромінювання та рівняння для опису слабкої локалізації у випадку щільноупакованих середовищ. Показано, що у випадку строго зворотного розсіяння щільноупакованим середовищем елементи матриці відбиття для слабкої локалізації пов'язані з елементами матриці для дифузної складової співвідношенням, подібним для розріджених середовищ. На підставі числового розв'язку рівняння переносу для середовища однакових сферичних частинок показано, що ближнє поле помітно позначається за відносної щільності упаковки частинок більше, ніж 20 %.

  Скачати повний текст

За результатами проведених досліджень установлено, що умови неможливості закріплення на кварці тонких частинок гематиту, мартиту, гідроксидів заліза та магнетиту створюються під час подрібнення сировини з застосуванням бішофіту, що призводить до підвищення контрастності фізико-механічних характеристик рудних і нерудних мінералів. З'ясовано, що збільшення ефективності магнітного збагачення окиснених кварцитів можливе за рахунок створення нейтрального заряду на поверхні кварцу, що забезпечує селективну флокуляцію нерудних мінеральних частинок, внаслідок чого відбувається захоплення нерудного мінералу на магнітних центрах високоградієнтного сепаратора. Запропоновано обробку вихідної руди перед її подрібненням аерозолем бішофіту для одержання чистих поверхонь та підвищення контрастності поверхневих фізико-хімічних характеристик рудних і нерудних мінералів. Установлено, що під час сепарації подрібненої руди з використанням бішофіту відбувається значно менше засмічення магнітного продукту нерудними мінералами за рахунок селективного флокулоутворення нерудних частинок, що дозволяє одержати приріст масової частки заліза у кінцевому концентраті у порівнянні з базовим варіантом на 3,1 % без знешламлювання, на 2,9 % - зі знешамлюванням промпродукту без бішофіту та на 4,1 % - з застосуванням бішофіту та знешамлюванням.

  Скачати повний текст

Вперше вивчено вплив згодовування кормів з нанокомпозиційним порошком феромагнетика термохімічного способу одержання у різних дозах на ріст і розвиток курчат-бройлерів. Встановлено фізіологічно обгрунтовані дози наноферомагнетика для курчат-бройлерів, визначено ветеринарно-санітарну характеристику продуктів забою курчат-бройлерів, вирощених з використанням кормів, які мають у складі нанокомпозит порошка феромагнетика в дозах 1 і 3 мг/кг корму. Доведено високу біологічну активність ультрадисперсних частинок заліза та відсутність можливості виникнення ризиків, пов'язаних зі зниженням продуктивності.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено взаємодію електромагнітного випромінювання з неоднорідними поверхнями твердих тіл, які несуть на собі частинки сторонньої речовини або мають складний рельєф. Запропоновано узагальнення мікроскопічної теорії електростатичного відгуку системи куль на поверхні твердого тіла, що дає змогу розглядати просторові системи неоднакових за розміром та матеріалом сферичних частинок, розташованих довільним чином поблизу межі поділу фаз. Базуючись на рівняннях розвиненої теорії в дипольному наближенні одержано тензор поляризованості кулі в системі двох куль над підкладкою та проведено аналіз впливу підкладки на поляризованість та оптичні властивості нанорозмірних частинок сферичної форми. Показано, що дипольна взаємодія кулі з підкладкою призводить до розщеплення одночастинкового резонансу кулі на чотири резонанси, проаналізовано закономірності цього розщеплення. Одержано вираз для резонансних частот кулі поблизу підкладки. Виведено частотну залежність поляризованості та вирази для сили осциляторів резонансних мод кулі. Аналітично розв'язано задачу розсіяння електромагнітних хвиль шорсткою поверхнею, яка моделюється фрактальною функцією Вейєрштрасса. Показано, що у разі розсіяння світла поверхнею фрактального рельєфу порушується закон дзеркального відбиття, а картина розсіяння містить сплески інтенсивності в різних напрямках. Зроблено висновок, що закономірності розсіяння є наслідком поєднання хаотичності та самоподібності у рельєфі фрактальної поверхні.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Виявлено ефект притягання нерелятивістських електронів в імпульсному полі однієї та двох зустрічних лазерних хвиль, які поширюються перпендикулярно напрямку руху електронів, коли швидкість осциляцій частинок у хвилі набагато більше швидкості поступального руху електронів. Визначено механізм контролю сили притягання нерелятивістських електронів і часу їх утримання на певній середній відстані в імпульсному полі двох зустрічних лазерних хвиль. Виявлено ефект притягання нерелятивістських іонів водню за умов параксіального пучка в імпульсному полі однієї та двох зустрічних лазерних хвиль, які поширюються паралельно напрямку руху іонів, коли швидкість осциляцій частинок у хвилі одного порядку з поперечною компонентою відносної швидкості теплового руху онів. Одержано механізм контролю сили притягання нерелятивістських іонів у пучку та часу їх утримання біля певної середньої відносної відстані в імпульсному полі двох зустрічних лазерних хвиль.

  Скачати повний текст

Встановлено, що процес мьоллерівського розсіяння поляризованих електронів є головним процесом,що дозволяє держати інформацію про величину, знак та напрям поляризації пучків прискорених електронів. Доведено важливість даного дослідження для фізики пучків заряджених частинок та для фізичних експериментів на пучках поляризованих електронів. Досліджено вплив на процес взаємодії поляризованих електронів ефекту, пов'язаного з використанням поляризованої мішені зі зв'язаними електронами. Наведено результати дослідження фізичних ефектів, що впливають на величину поляризації пучка електронів. Розроблено комбінований спектрометр з кінематичним фокусуванням, який відрізняється від раніше створених оптичною схемою зменшення ефекту зв'язаного руху електронів поляризованої мішені та високою точністю.

  Скачати повний текст

Вперше обгрунтовано необхідність розвитку контінуально-гратчастого підходу щодо дослідження речовин, їх сумішей, розчинів і сплавів (багатокомпонентних систем). Сформульовано нові фізично обгрунтовані припущення про структуру та будову багатокомпонентних систем з метою об'єднання різних моделей у єдину теоретичну побудову. Розроблено методику дослідження теплових і кінетичних характеристик багатокомпонентних систем. Одержано новий вираз для вільної енергії системи, в якому об'єднано вид вільної енергії для контінуальних і гратчастих моделей. На підставі теорії Онсагера у межах досліджуваної моделі одержано рівняння еволюції багатокомпонентної системи у дифузійному наближенні, на основі яких встановлено вплив мікроскопічних характеристик частинок на межі метастабільності розчинів. Виявлено концентраційну залежність коефіцієнта взаємної дифузії для бінарних систем за наявності та відсутності вакансій. Доведено, що за наявності в системі малої кількості рівноважних вакансій у дифузній зоні пластичний рух кожного компонента відбувається з індивідуальною швидкістю. Виявлено конкуренцію між ефектом Кіркендала - Смігельскаса та вакансійними ефектами Френкеля у разі наявності в системі нерівноважних вакансій.

  Скачати повний текст

Вперше за аналізом зміни ефективної оптичної глибини з висотою у місці падіння К-уламка комети Шумейкера-Леві 9 та в незбуреній падінням атмосфері показано необхідність припущення щодо висотної стратифікації розмірів аерозольних частинок. Вперше за даними спектрофотометричних вимірювань інтегральних дисків встановлено вигляд залежності зміни оптичної товщини й об'ємного коефіцієнта розсіяння з глибиною в атмосферах Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Уточнено закономірність зміни з глибиною відносної концентрації метану в атмосферах Урана та Нептуна. На основі строгого числового розв'язання задачі про дифузне відбиття випромінювання однорідним напівнескінченним газово-аерозольним середовищем створено програмний комплекс для розрахунку значень величини ефективної оптичної глибини формування інтенсивності випромінювання, дифузно відбитого оптично однорідним напівнескінченним хмаровим шаром з довільними оптичними властивостями, розраховано значення цієї величини для випадків ізотропного й анізотропного розсіяння та вивчено її залежність від оптичних параметрів середовища.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - розробка методів визначення параметрів газової (концентрація компонентів, температура) і дисперсної (швидкість, розмір, концентрація, температура, вміст залишкового вуглецю для частинок) фаз у пилогазових потоках. Знайдено аналітичну залежність характеристик розсіяного частинками лазерного випромінювання від їх параметрів. Свторено пристрій та розроблено методику його роботи для оптичного вимірювання параметрів частинок легкої золи у потоці. Розв'язано задачу опису дифузії газу, що адсорбується, крізь капіляр за довільної зміни температури його стінки. Створено кріогенний адсорбційний модулятор газового потоку для підвищення чутливості мас-спектрометричних вимірювань концентрації шкідливих компонентів димових газів. Обгрунтовано використання методу флуктуаційної спектроскопії для визначення енергії брутто-реакції газифікації частинок вугілля та температури газу-реагенту. Розроблено метод вимірювання яскравісної температури частинок, що горять, на основі аналізу флуктуацій інтенсивності випромінювання пилогазового потоку, який просвічується еталонним дженрелом.

  Скачати повний текст

Розроблено принципово новий підхід до визначення умов опромінення зразків-свідків (ЗС) у реакторах корпусного типу, що експлуатуються на АЕС в Україні, в основі якого лежить моделювання фізичного процесу поширення нейтронів до місць розташування ЗС у реакторі. Запропоновано оригінальний дворівневий зонний принцип опису об'єктів із складною геометричною структурою, у якому моделюється фізичний процес поширення частинок. Розглянуто детальну тривимірну модель внутрішньокорпусних пристроїв реактора ВВЕР-1000 та контейнерних зборок, у яких розташовуються контейнери зі ЗС, що опромінюються. Розроблено нові неаналогові методи моделювання траєкторій нейтронів, які у поєднанні з уже відомими дозволяють одержати результати розрахунків із достатньо малою статистичною похибкою за прийнятих витрат розрахункового часу. Наведено оригінальну схему організації зв'язку між наборами підпрограм геометричного блока програми розрахунку переносу нейтронів до місць розташування ЗС у реакторі ВВЕР-1000.

  Скачати повний текст