Новости
14 марта 2018, 19:04

Цитируемые ученые: сенсоры для определения синтетических красителей в продуктах и испытания моделирующего комплекса

Проект «Цитируемые ученые» подвел итоги публикационной активности политехников на Сервере учета публикаций вуза за февраль 2018 года. Так, в феврале на сервере зарегистрированы 25 статей в журналах с высоким импакт-фактором, 20 статей опубликованы в журналах первого и второго квартилей (Q1 и Q2).

В февральском выпуске проекта «Цитируемые ученые» самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 63. Самый высокорейтинговый журнал, в котором опубликовались политехники, имеет импакт-фактор 4,798.

Кроме того, 28 февраля эксперт компании Clarivate Analytics (бывшее подразделение Thomson Reuters) Павел Касьянов провел семинар-вебинар в рамках курсов повышения квалификации отдела развития публикационной активности ТПУ на тему «Публикационная стратегия современного университета». Запись вебинара доступна по ссылке .

Инженерная школа природных ресурсов

Ольга Липских , ассистент отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов, Елена Короткова , профессор отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов, Екатерина Христунова , инженер Инженерной школы природных ресурсов, Жири Барек , профессор отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов, Бохумил Кратохвил , профессор отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов.

Журнал: Electrochimica Acta (IF 4,798; Q1)

Сенсоры для вольтамперометрического определения азокрасителей в пищевых продуктах — критический обзор

В настоящее время синтетические красители широко используются в пищевой промышленности. При этом многие из них небезопасны для организма человека, особенно в дозах, превышающих предельно допустимую концентрацию (ПДК). Для экспрессного контроля качества пищевых продуктов на содержание синтетических пищевых красителей используются электрохимические сенсоры, отличающиеся простотой в использовании, мобильностью и низкой стоимостью.

В статье научного коллектива представлен критический обзор имеющихся электрохимических сенсоров для определения синтетических красителей азогруппы в пищевых продуктах, приведены достоинства и недостатки каждой группы сенсоров, даны рекомендации по их использованию в пищевой промышленности.

Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов

Laegsgaard J. (h-индекс: 28), Роман Егоров , доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Ilday F.O. (h-индекс: 29), Boppart S.A. (h-индекс: 63), Turchinovich D. (h-индекс: 22) и др.

Журнал: Photonics Research (IF 4,679; Q1).

Применение нелинейно профилированного оптического волокна для малошумной генерации лазерных импульсов, перестраиваемой в сверхшироком диапазоне длин волн

В данной научной работе отмечается, что длина волны лазерного излучения предопределяется свойствами материала, использованного в качестве усиливающей среды. Следовательно, генерация излучения на произвольной длине волны является фундаментальной проблемой в науке о свете.

При этом известные решения этой задачи, включая параметрическую генерацию, требующую сложных экспериментальных стендов, а также использование спектрально обрезанного суперконтинуума, используют преимущества простой волоконно-оптической технологии. Лазерные импульсы с фиксированной длиной волны конвертируются в спектрально сверх-широкополосное выходное излучение, из которого фильтром вырезается требуемая длина волны.

«К сожалению, данный процесс принципиально связан с возникновением неприемлемого уровня оптических шумов, которые зачастую исключают многие варианты практического применения источников оптического суперконтинуума», — отмечают исследователи.

В статье показано, что введением в фемто-секундный лазер пассивного оптического элемента (фотон-кристаллического волокна с переменным диаметром ядра), можно достаточно просто организовать плавную перестройку длины волны излучения в очень широком диапазоне при низком уровне шумов и без механического изменения конструкции лазера. Это достигнуто за счет двойного взаимодействия нелинейных эффектов с чирпированием импульсов в лазерном источнике, а также чирпирования и синхронизации фаз излучения в волокне с коническим сечением. В качестве первой демонстрации этой простой и дешевой технологии представлен фемтосекундный волоконный лазер с плавной перестройкой длины волны излучения вдоль всего видимого диапазона.

Максим Пискунов , ассистент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Роман Волков , доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики, Павел Стрижак , профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов и др.

Журнал: Applied Thermal Engineering (IF 3,444; Q1)

Нестационарные поля температуры испаряющихся капель воды при кондуктивном, конвективном и радиационном нагреве

В статье приведены результаты исследования процесса высокотемпературного прогрева и испарения капель воды в условиях преобладания одного из трех механизмов подвода теплоты: кондуктивного, конвективного, радиационного.

Отмечается, что, так как этот процесс является существенно нестационарным, то применение даже миниатюрных малоинерционных термопар было затруднено для анализа основных характеристик процесса. Поэтому исследователями применялся бесконтактный оптический метод плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции.

«Разработаны три экспериментальных стенда для нагрева капли воды на подложке (кондуктивный механизм), в муфельной печи (радиационный) и потоке разогретого воздуха (конвективный). Плотности тепловых потоков изменялись в широких диапазонах (кондуктивного 1–6 кВт/м2, радиационного 0,1–17 кВт/м2, конвективного 0,1–3,5 кВт/м2), соответствующих перспективным высокотемпературным газопарокапельным технологиям в областях огневой и термической очистки жидкостей от нерегламентных примесей, полидисперсного пожаротушения и других. В таких практических приложениях температуры среды, как правило, выше 500 °C (иногда выше 1000 °C). Начальные размеры (радиусы) капель воды изменялись в диапазоне 1–2 мм», — говорится в статье.

С применением высокоскоростной системы видеорегистрации были установлены времена полного испарения капель воды. При использовании метода плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции установлены количественные отличия скоростей прогрева (соотношения времен прогрева к временам полного испарения) капель воды в рамках трех механизмов теплопередачи.

Кроме того, в ходе работы были определены максимальные значения температур, до которых прогреваются капли воды, получены критериальные зависимости, связывающие основные характеристики процесса формирования температурного поля испаряющейся капли воды и условия нагрева и выделены направления возможного использования полученных результатов и развития разработанного экспериментального подхода.

Дмитрий Глушков , доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Павел Стрижак , профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов и др.

Журнал: Applied Thermal Engineering (3,444; Q1)

Экспериментальное и теоретическое исследование зажигания слоя угольной пыли горячей частицей

Данное исследование посвящено изучению процессов зажигания слоя диспергированного бурого угля горячими металлическими частицами. Экспериментально установлены пределы газофазного зажигания угля и времена задержки зажигания угля при варьировании параметров твердого топлива и металлических частиц в широких диапазонах: дисперсность угля от 0,1 до 1 мм; форма металлических частиц: сфера, диск, куб; их начальная температура 1 000–1 400 К.

«В соответствии с установленными экспериментальными закономерностями была разработана математическая модель, описывающая процессы тепломассопереноса и химического реагирования в окрестности локального источника нагрева. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными: пределы газофазного зажигания угля, времена задержки зажигания угля, три режима инициирования горения, характеризующиеся расположением зоны зажигания летучих веществ в окрестности горячей частицы», — говорится в статье.

Разработанная учеными математическая модель хорошо прогнозирует условия пожароопасного взаимодействия горячих металлических частиц со слоем диспергированного угля. Приведен анализ границ применимости разработанной математической модели в теплоэнергетике и теории пожарной опасности.

Инженерная школа ядерных технологий

Евгений Нестеров , научный сотрудник лаборатории №31 ядерного реактора Инженерной школы ядерных технологий и др.

Журнал: Nuclear Fusion (IF 3,307; Q1)

Исследование свойств вольфрама, облученного в атмосфере водорода

В статье представлены результаты экспериментов с образцами вольфрама двойной очистки марки DF, облученными в исследовательском реакторе WWR-K в атмосфере водорода и гелия. Время облучения составляло 3 255 часов (135,6 дня). После облучения в реакторе исследовались уровни активности образцов вольфрама, твердость и микроструктура, а также были проведены рентгеновские наблюдения и изучение текстуры. Водород, выходящий из облученных образцов вольфрама, был измерен с использованием метода TDS.

Уточняется, что концентрация водорода в вольфрамовых образцах, облученных водородом, была выше, чем в образцах, облученных в атмосфере гелия. Показано, что поверхностная микроструктура вольфрамовых образцов, облученных водородом, характеризуется наличием эрозии, микроячеек, включений и блистеров в виде пузырьков, которые ранее не наблюдались для вольфрама, облученного в водородной среде. Наблюдение микроструктуры поверхности вольфрама, облученной в гелии, показало небольшую эрозию.

Юргинский технологический институт

Владимир Данилов , профессор кафедры сварочного производства ЮТИ, Дина Орлова , ассистент отделения естественных наук Школы базовой инженерной подготовки.

Журнал: Materials Science and Engineering A. (IF 3,094; Q1)

Кинетика и морфология деформации Людерса в структурно однородных образцах и в образцах со сварным швом

В исследовании рассматривается процесс упругопластического перехода в виде полос Чернова-Людерса в однородных образцах малоуглеродистой стали и в образцах со сварным швом. В результате установлены основные закономерности зарождения и развития полос. При этом в структурно однородных образцах зарождение полос носит стохастический характер.

«Установлено, что темп формирования зародыша полосы Чернова-Людерса более чем на порядок выше темпа ее расширения. Рассмотрены ситуации, при которых в объекте одновременно развивается более одной полосы, и поэтому наблюдается несколько движущихся фронтов. Установлено, что во всех случаях скорости движения фронтов полос Чернова-Людерса взаимно согласованы так, что в любой момент времени обобщенная скорость расширения продеформированной зоны является постоянной величиной», — отмечают авторы работы.

Проанализировано влияние скорости деформирования на кинетику фронтов полос Чернова-Людерса. Как обобщенная скорость расширения деформированной зоны, так и скорости индивидуальных фронтов возрастают с ростом скорости нагружения. Установлен нелинейный (степенной) характер данной зависимости.

«Фронты полос Чернова-Людерса имеют сложную структуру. Перед фронтом в недеформированной части образца возможно зарождение предвестников, конфигурация которых напоминает зародыш полосы Чернова-Людерса. При встрече фронты смежных полос аннигилируют», — подчеркивается в научной работе.

Наличие структурной неоднородности в виде сварного шва приводит к тому, что зарождение полосы Людерса происходит на границе такой области. При этом кинетика и морфология фронтов полосы Людерса внутри этой области и в остальном металле существенно различается. Для получения сварного шва были использованы два способа ручной дуговой сварки плавящимся электродом: традиционная сварка стационарной дугой и импульсная сварка с контролируемым тепловложением. В зависимости от способа сварки упругопластический переход реализуется по разным сценариям. При использовании традиционной сварки стационарной дугой в нагружаемом образце зародыша полосы Чернова-Людерса формируется в наплавленном металле сначала в виде диффузных областей локализации деформации, которые заполняют шов и переводят его в пластически деформированное состояние. Подвижные фронты полосы окончательно оформляются в зонах термического влияния и переходят в основной металл. Скорости фронтов и их морфология идентичны характеристикам фронтов в однородных объектах из аналогичной стали.

В случае импульсной дуговой сварки зарождение полос Чернова-Людерса происходит на удалении от сварного шва у захватов нагружающего устройства. До зон термического влияния морфология и скорости фронтов соответствуют данным для основного металла. На границе сплавления фронт останавливается и формирует зародыш новой полосы, который прорастает в металл шва. Эта новая полоса сначала переводит в деформированное состояние наплавленный металл, а затем создает подвижный фронт в противоположной зоне термического влияния. Скорости фронтов в наплавленном и основном металлах отличаются на порядок.

«Данные факты демонстрируют, что упрощенное представление о полосе Чернова-Людерса как деформированной области в нагружаемом образце, а о фронте полосы как границе между деформированной и недеформированной зонами должно быть пересмотрено. Полученные в статье результаты дают основание полагать, что фронт полосы Чернова-Людерса является зоной аккомодации пластически деформируемых зерен, а потому он имеет сложное строение. Структурно-фазовая неоднородность в виде сварного шва детерминирует процесс зарождения полос Чернова-Людерса», — подытоживают ученые.

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

Wang Z. (h-индекс: 23), Игорь Минин , старший научный сотрудник отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности и др.

Журнал: Annalen der Physik (IF 3,039; Q1)

Эффект аподизации цилиндрической частицы-линзы с увеличенной интенсивностью в фокусе

В исследовании впервые показано, что локализовать электромагнитное поле в теневой области частицы до субдифракционного размера можно с помощью диэлектрических цилиндрических мезоразмерных частиц-линз, освещаемых с торца.

«С точки зрения геометрической оптики это невозможно. Более того, при амплитудной аподизации освещаемой стороны (торца) частицы происходит не только улучшение разрешения, как при классической аподизации линз, но и усиление интенсивности поля в области фокуса, что невозможно в классической аподизации линз или сферических частиц (там интенсивность поля падает, а не возрастает при увеличении разрешения). Это позволяет существенно расширить принцип построения оптических наноскопов и области применения частиц в задачах субдифракционной локализации поля, где применение сферических частиц по каким-то причинам, включая технологические, невозможно», — уточняют авторы.

Экспериментальное подтверждение обнаруженного эффекта аномальной аподизации будет опубликовано в другой статье (уже принята в печать).

Инженерная школа новых производственных технологий

Екатерина Алферова , доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий, Дмитрий Лычагин , профессор кафедры технологии машиностроения ЮТИ.

Журнал: Mechanics of Materials (IF 2,651; Q1)

Самоорганизация пластической деформации и деформационного рельефа в ГЦК-монокристаллах

Настоящая научная работа направлена на установление закономерностей формирования деформационного рельефа различного типа посредством октаэдрического скольжения, способов его самоорганизации и способности к релаксации напряжений. В работе количественно показано, что с увеличением масштаба структурного элемента деформационного рельефа в последовательности (следы сдвига, мезополосы, макрополосы, складки) возрастает неоднородность деформации в местах их стыка.

В то же время внутри области занятой одним типом рельефа самоорганизация деформации осуществляется так, что неоднородность деформации внутри занимаемой области снижается, а деформация в любом локальном месте стремится к средней деформации грани.

В работе установлено, что формирование деформационного рельефа на поверхности кристалла посредством октаэдрического скольжения — это способ релаксации приложенного напряжения на мезо- и макроуровне. Выявлено, что самоорганизация следов сдвига в пачки следов, мезо- и макрополосы обеспечивает снижение локальных напряжений в месте их формирования в сравнении с зоной занятой следами сдвига.

«Оценочные расчеты показали, что разница в степени повышения локального напряжения между различными типами структурных элементов рельефа составляет порядка 40 %. Показано, что развитие квазипериодического профиля поверхности кристалла после пластической деформации протекает в условиях нестабильности Азаро-Тиллера-Гринфельда, рассчитаны критические длины волны возмущений поверхности λc для структурных элементов рельефа различного типа», — говорится в исследовании.

Подчеркивается, что качественное подобие деформационного рельефа, формирующегося в ГЦК-монокристаллах, позволяет предположить общность приведенных результатов.

Инженерная школа энергетики

Михаил Андреев , заведующий научно-исследовательской лабораторией «Моделирование электроэнергетических систем» Инженерной школы энергетики, Юрий Боровиков , профессор отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики, Александр Гусев , профессор отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики, Николай Рубан , доцент отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики, Алексей Суворов , ассистент отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики, Руслан Уфа , старший преподаватель отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики и др.

Журнал: IET Generation, Transmission & Distribution (IF 2,213; Q2)

Применение Всережимного моделирующего комплекса реального времени электроэнергетических систем для исследования и настройки импульсной и длительной разгрузки турбины

Статья посвящена описанию имеющегося опыта практического применения Всережимного моделирующего комплекса реального времени электроэнергетических систем (ВМК РВ ЭЭС) для решения конкретных задач по управлению Тюменской энергосистемой.

В частности, в публикации представлены фрагменты исследований противоаварийной разгрузки энергоблоков. C помощью ВМК РВ ЭЭС удалось решить одну из сложнейших задач электроэнергетической отрасли России — адекватно настроить автоматику противоаварийной разгрузки энергоблоков мощной тепловой электрической станции города Сургут Тюменской энергосистемы, что не удавалось сделать ранее. Настройкой данной автоматики в значительной степени определяется устойчивая работа ЭЭС. Поэтому некорректная настройка может привести к существенным возмущениям или нарушению устойчивости, что уже имело место быть в прошлом. Адекватность моделирования турбины и автоматики разгрузки энергоблока подтверждена сравнением с данными натурных экспериментов на реальном объекте.










Евтушенко в моей жизни был всегда… Евтушенко в моей жизни был всегда…
http://monavista.ru/images/uploads/79b47d882a3689060ae4d57283ec8bbe.jpg
Письмо с моей фермы Письмо с моей фермы
http://monavista.ru/images/uploads/92eb5c9944f25688043feb2b9b01e0f2.jpg
Почему в России выросли продажи дорогих смартфонов Почему в России выросли продажи дорогих смартфонов
http://monavista.ru/images/uploads/08009197b894c4557dc9c7177e803f77.jpg