Том 42, № 9 (2023)

Изучена термическая стабильность N-цианометильных производных 7Н-дифуразанофуроксаноазепина и 7Н-трифуразаноазепина в неизотермическом и изотермическом режимах. Определены формально-кинетические закономерности распада и температурные зависимости констант скорости реакций. Сопоставлена термическая стабильность цианометильных, аллильных и аминных производных азепинов.

Впервые выполнено сравнительное исследование макрокинетических параметров горения порошковых и гранулированных смесей Ti + C при разбавлении их металлическими порошками. Скорости горения порошковых смесей (Ti + C) + 20% Me (Me = Ni, Cu) оказались выше, чем смеси Ti + C, несмотря на более низкую температуру горения, что противоречит теоретическим представлениям о зависимости скорости горения от максимальной температуры в конденсированной гетерогенной среде. При разбавлении смеси Ti + C порошками Ti или TiC такого противоречия нет. Полученные данные объяснены с помощью конвективно-кондуктивной модели горения сильным влиянием примесного газовыделения из титана перед фронтом горения. По значениям скорости горения смесей с гранулами разных размеров получены значения времени передачи горения между гранулами и скорости горения вещества внутри гранул, а также количественная оценка тормозящего влияния примесных газов в порошковых смесях. Для смеси (Ti + C) + 20% Ni время воспламенения гранул оказалось меньше 1 мс. Путем сравнения параметров горения гранулированных смесей титана с сажей, разбавленных другими металлическими порошками и карбидом титана, объяснена эффективность передачи горения между гранулами при наличии горячего расплава Ni.

Сформулированы математические модели динамического поведения многоскоростной гетерогенной реагирующей среды в проточном реакторе вытеснения. Исследована корректность математической модели. Получено частное аналитическое решение системы, которое может использоваться в качестве теста для проверки точности численного решения модельной системы. Показана возможность расширения данной методики моделирования на более сложные режимы экзотермического химического взаимодействия в многоскоростных смесевых средах. Проведено численное исследование колебательного режима реактора вытеснения.

Экспериментально показано, что в исследованном диапазоне соотношений реагентов смеси пропан/кислород (C₃H₈ : О₂ = 1 : 1–1 : 5) повышение содержания кислорода приводит к снижению интенсивности стабилизированного холодного пламени пропана. Установлено, что с увеличением содержания кислорода в смеси селективность образования формальдегида и ацетальдегида растет, а селективность образования метанола снижается, что можно объяснить конкуренцией реакций их образования.

Проведено математическое моделирование неидеальной детонации трехкомпонентных смесей нитрометана (НМ) и перхлората аммония (ПХА) с большим избытком алюминия. Использована модель, разработанная ранее, в которой экзотермическое превращение смеси протекает в три стадии, включающих разложение НМ и ПХА и диффузионное горение алюминия. Расчеты дали хорошие согласие с опытными данными по скорости детонации в стальных оболочках диаметром 18 мм с варьированием в широком диапазоне содержания НМ и соотношения Al/ПХА в смесях. Значения констант скоростей превращения НМ и ПХА, которые использовались при моделировании детонации тройных смесей, определялись из наилучшего согласия расчетов с экспериментами со смесью НМ + 54% ПХА по установлению зависимости скорости детонации от диаметра заряда. Показатели степени по давлению были положены равными единице. При изменении соотношения компонентов расчеты, проведенные с теми же константами превращения, дали хорошее согласие с опытными данными. Именно на этом основании выбранные значения использовались для расчетов детонации тройных смесей. Низкая скорость превращения ПХА по сравнению с НМ приводит к тому, что длина зоны реакции детонационной волны достигает 10 мм. Количество сгоревшего ПХА составляет чуть меньше половины в смесях с соотношением Al/ПХА 1 : 1 и чуть больше одной трети при отношении Al/ПХА 2 : 1.

Профлавин (ПФ) – 2,6-диаминоакридин – является мутагеном и как один из красителей акридинового ряда способен образовывать комплексы с ДНК, что приводит как к появлению оптической активности в длинноволновой полосе поглощения красителя, так и к изменению оптической активности в УФ-области спектра, где наблюдается поглощение азотистых оснований ДНК. Экспериментальное исследование оптической активности в виде спектров кругового дихроизма (КД) показывает, что в видимой области спектра оптическая активность вызвана экситонным хромофор-хромофорным взаимодействием молекул красителя, образовавших комплекс с асимметричной спиральной молекулой ДНК. Появление дополнительного КД в УФ-области связано с экситонным взаимодействием коротковолновых оптических переходов молекул красителя с близкими по частотам УФ-переходами нуклеиновых оснований. Разложение спектров КД на компоненты позволяет выделить вклад от взаимодействия длинноволновых переходов красителя с коротковолновыми (УФ) переходами соседних хромофоров. В часности, обнаружен вклад от взаимодействия магнитного переходного момента хромофоров в высших колебательных состояниях с дипольными переходными моментами соседних хромофоров. Этот не описанный ранее эффект связан с нарушением плоскости симметрии ароматической системы красителя в высших колебательных состояниях, он отсутствует в области нулевой колебательной полосы. Построенная процедура разложения позволяет выделить из суммарных спектров КД вклады оптических взаимодействий, ранее описанных теоретически, что потенциально позволяет оценить геометрические параметры комплекса.

Уравнения многомоментной гидродинамики, дополненные стохастическими составляющими, используются для изучения хаотического искажения регулярного течения в следе за сферой. Исследуется взаимное влияние на этот процесс числа Рейнольдса и интенсивности малых неупорядоченных возмущений в набегающем потоке, характеризуемой коэффициентом турбулентности. Расчеты показали, что турбулентная картина течения образуется за счет непомерного роста неупорядоченных возмущений в неустойчивой зоне закручивания в ближнем следе за сферой. Переход от ламинарного движения к турбулентному обладает значительной протяженностью на шкале числа Рейнольдса. Коэффициент турбулентности является ключевым фактором, влияющим на формирование турбулентной картины течения. Низкие значения коэффициента турбулентности способны заблокировать возникновение турбулентности даже при сколь угодно высоких значениях числа Рейнольдса. Напротив, высокие значения коэффициента турбулентности способны инициировать турбулентность даже при невысоких значениях числа Рейнольдса. Интерпретация степени развития турбулентности проводится в терминах коэффициентов хаотичности, зависящих от числа Рейнольдса и коэффициента турбулентности. Ранее сформулированное представление о природе турбулентности нашло свое подтверждение. Регулярная составляющая турбулентности образуется в результате неустойчивого движения когерентных структур. Непомерно разрастающиеся неупорядоченные возмущения образуют хаотическую составляющую турбулентности.