Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9063
Статья научная
В статье приведены результаты оценки степени инвазии многоклеточными паразитами ерша и окуня из рек Мулянка и Сылва, в разной степени подверженных антропогенной нагрузке.
Бесплатно
Многокритериальная модель планирования водно-энергетических режимов Новосибирской ГЭС
Статья научная
В статье предложена многокритериальная оптимизационная модель, разработанная для решения задачи планирования водно-энергетического режима Новосибирской ГЭС в соответствии с заданными критериями оптимальности (максимизация суммарного напора и минимизация суммарного расхода за период планирования) при выполнении комплекса ограничений (водно-энергетических, морфометрических, режимных, управленческих, ограничений со стороны водопользователей). Математическая модель формализована и решена как задача линейного программирования. Проведены экспериментальные исследования модели по данным 2017 г. и решена задача подекадного планирования на период с апреля по июль (всего 12 декад). По результатам проведенного исследования сделан вывод о перспективности использования разработанной модели для планирования водно-энергетических режимов Новосибирской ГЭС.
Бесплатно
Статья научная
В статье описаны результаты многокритериальной оптимизации трехступенчатой осевой неохлаждаемой турбины низкого давления. Целью оптимизации являлось улучшение рабочего процесса турбины по трем критериям: угол потока на выходе турбины, значение остаточной закрутки потока на выходе из турбины, величина КПД турбины. Для решения задачи выполнялось полное перепрофилирование всех лопаток турбины. Перепрофилирование включало в себя изменение как формы сечений лопаток, так и взаимное положение сечений друг относительно друга в радиальном направлении (3D профилирование).
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты оптимизации осевого компрессора газотурбинного двигателя за счёт совместного использования программного комплекса оптимизации IOSO и программного комплекса CFD анализа NUMECA Fine/Turbo. Оптимизация выполнялась за счет изменения формы рабочих лопаток и направляющих аппаратов. Форма меридиональных обводов тракта при этом не менялась. В процессе оптимизации рассчитывались параметры работы компрессора на трех режимах соответствующих работе двигателя при пониженной, стандартной и повышенной температуре воздуха на входе. Были заданы ограничения, определяющие положение рабочей точек на характеристике КНД в процессе решения задачи. Ограничивались: величина расхода воздуха на входе в компрессор, степень повышения давления, КПД и угол выхода потока из последнего направляющего аппарата. В качестве варьируемых переменных в процессе оптимизации были приняты для лопаток рабочих колёс: смещение трех точек образующих среднюю линии в окружном направлении, смещение точки, соответствующей центру дуги выходной кромки в осевом направлении, угол установки сечений. Для лопаток направляющих аппаратов: смещение точек образующих окружную линию в окружном направлении, угол установки, вынос сечений в окружном и осевом направлениях. Также в качестве варьируемых переменных использовалось значения статических давления на выходе из КНД в точках, соответствующих режиму срыва. В результате решения задачи оптимизации получено множество не улучшаемых компромиссных решений (множество Парето) между повышением уровня КПД компрессора и повышением коэффициента запаса устойчивой работы. Один из полученных вариантов компрессора показал повышение КПД по сравнению с базовым вариантом на 1,2 % при значении расхода воздуха как на базовом варианте, запас газодинамической устойчивости при этом не ухудшился.
Бесплатно
Многолетние изменения атмосферного и почвенного климата европейской лесостепи
Статья научная
Проведено исследование изменений температуры воздуха и почвы, осадков и снежного покрова на территории европейской лесостепи за более, чем столетний период. Выявлены тенденции изменений данных величин в многолетнем, сезонном и месячном циклах за весь период наблюдений и тенденции начала XXI века. Установлено, что для современного периода характерно гумидное потепление климата.
Бесплатно
Многолетние изменения качества воды участков Нижней Волги, различающихся по гидрологическому режиму
Статья научная
Рассмотрено изменение качества воды в замыкающем плесе Волгоградского водохранилища и незарегулированном участке Нижней Волги в многолетнем аспекте. Зарегистрировано снижение концентраций органического вещества и соединений минерального азота в приплотинном плесе Волгоградского водохранилища и увеличение содержания этих веществ в речном участке р. Волги в 2015 году по сравнению с 1989 годом. Показано, что возможными причинами изменения рассматриваемых показателей могут быть многолетнее уменьшение величины водного стока, сукцессионные процессы и снижение антропогенного пресса в последние десятилетия в связи со спадом промышленного производства. В качестве критерия «здоровья» водной экосистемы предложено использовать показатель пластичности (усредненный модуль коэффициентов корреляции гидрохимических параметров).
Бесплатно
Многолетние травы и плодородие южных черноземов Башкирского Зауралья
Статья научная
Изучено влияние многолетних сеяных, трав из естественных сообществ и зерновых культур на агрофизиче- ские свойства, определяющие плодородие чернозема южного Башкирского Зауралья. Рассмотрено формиро- вание надземной и подземной фитомассы, изменение плотности, пористости, структурно-агрегатного состава чернозема южного под разными видами трав.
Бесплатно
Статья научная
По результатам многолетних учетов рассматривается динамика численности летнего населения и уровня видового разнообразия птиц различных типов стаций заповедника «Басеги» (Средний Урал). С наибольшим обилием птицы заселяют горные луга, наибольшее число видов зарегистрировано в сообществе птиц коренной горной тайги. Производные леса уступают первичным стациям по этим показателям. Выявлена сходная динамика изменения численности птиц во всех типах местообитаний, но в тайге и лугах эти процессы протекают наиболее различно; однозначной связи с абиотическими факторами среды установить не удалось.
Бесплатно
Многолетняя динамика и современный видовой состав рыбообразных и рыб бассейна реки Суры
Статья научная
До начала XX в. в Сурском бассейне достоверно встречалось 36 видов рыб, из которых 4 вида являлись проходными. С 1900 по 1960-е гг. видовое разнообразие увеличилось до 39 видов. В этот же период начинается инвазия видов, первым из которых был серебряный карась. После строительства каскада ГЭС на Волге и загрязнения рек проходные и стенобионтные виды постепенно исчезли из фауны. Однако видовое разнообразие осталось на прежнем уровне – 39 таксонов, за счет появления в водоемах чужеродных видов (тюлька, ротан, пестрый толстолобик). Современный видовой состав рыбного населения Сурского бассейна составляет 50 таксонов, из которых туводными являются 37 видов, чужеродными – 13, проходные виды не отмечены. К акклиматизантам и случайным интродуцентам, появившимся за последнее десятилетие, относятся белый толстолобик Hypophthalmichthys molitrix, белый амур Ctenopharyngodon idella, радужная форель Parasalmo mykiss, пелядь Coregonus peled, черный амур Mylopharyngodon piceus, буффало большеротый Ictiobus cyprinellus, бычок-кругляк Neogobius melanostomus, игла-рыба Syngnathus nigrolineatus. Основная часть видов встречается в русле Суры (42) и крупных притоков (34). Во всех водоемах и водотоках как естественного, так и искусственного происхождения, встречается только 7 видов рыб: щука, верховка, обыкновенный голец, серебряный карась, карп (сазан), плотва и окунь. Исключительно для русла Суры характерны 5 видов: тюлька, угорь, синец, берш и бычок кругляк. Только в прудах и водохранилище отмечено 3 вида: белый амур, буффало и пестрый толстолобик.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты 23-летнего мониторинга населения птиц в высокогорной части Баргузинского хребта, показана ведущая роль абиотических факторов среды в процессе ежегодного формирования населения пернатых. Динамика численности большинства видов птиц в разных высотных поясах высокогорий статистически независима, разные виды неодинаково реагируют на складывающуюся ежегодно ситуацию. Формирование местного населения птиц во многом определяется внешними факторами среды, в первую очередь, такими как теплообеспеченность и сумма осадков весной и в начале лета.
Бесплатно
Статья научная
В статье отражены некоторые результаты исследования многолетней динамики численности двух фаунистических комплексов - жужелиц и птиц в условиях Баргузинского хребта с использованием катенного метода. Установлено общее долговременное снижение плотности населения у птиц и у жужелиц в элювиальном, верхнем и нижнем транзитных отделах и увеличение - в аккумулятивном отделе катены. Механизм динамики численности птиц и жужелиц принципиально различен, корреляция изменения обилия между этими двумя группами отсутствует. Популяционная стратегия жужелиц состоит в приспособлении к условиям природной среды в месте обитания, птиц - в ежегодном выборе оптимальных местообитаний.
Бесплатно
Статья научная
Определены многолетние особенности флюктуационной и однонаправленной популяционной динамики Orchis militaris L. в разных эколого-фитоценотических и климатических условиях. Выявлены общие закономерности пространственно-онтогенетической структуры тубероидных орхидей на примере ценопопуляций O. militaris с применением «точечных процессов», функции Рипли и парно-корреляционной функции. Определено, что динамика пространственно-временной структуры в популяциях тубероидных видов орхидей определяется совокупностью факторов – катастрофическими погодными условиями, зоогенными, фитогенными и антропогенными воздействиями различного характера и длительности.
Бесплатно
Многолетняя динамика растительности Даурского заповедника по данным спутникового зондирования
Статья научная
В данной статье анализируется общий характер многолетней циклической динамики растительности озерно-степных комплексов Даурии на примере территории Даурского заповедника.
Бесплатно
Многолетняя динамика сообществ макрозообентоса Северного Каспия
Статья научная
Приводится материал многолетних исследований (1935-2002 гг.) количественного развития и распространения донных организмов в Северном Каспии в различные периоды формирования экосистемы моря.
Бесплатно
Статья научная
Проанализирована многомерная хаотическая динамика зоопланктона устьевой области малого притока равнинного водохранилища в условиях аномально жарких лет. Показано, что в устьевой области притока, по сравнению со смежными участками реки и водохранилища, происходит значительное увеличение параметров хаотических аттракторов сообществ. Под влиянием погодных термических аномалий жарких лет нарушается видовая структура зоопланктона гидроэкологических зон устьевой области, снижается их биоценотическая специфика и активизируется буферная система экотона, которая определяет ослабленную реакцию зоопланктона фронтальной зоны устьевой области притока на аномально высокие температуры воды. В условиях термического эвтрофирования параметры хаотических аттракторов сообществ сигнализируют о серьезных функциональных нарушениях в зоопланктоне и переходе его в состояние патологии.
Бесплатно
Статья научная
Развитие коммунального сектора приводит к появлению широкого спектра отходов. В подобных условиях важное место занимают проблемы экологической безопасности и устойчивого развития. Статья содержит многомерный анализ взаимосвязи между различными социальными аспектами и процессом утилизации твердых коммунальных отходов (TKO). Показано влияние экономических, культурных, законодательных и экологических факторов на эти отношения. Изучены методы утилизации ТКО в странах Европейского союза (ЕС). В результате, выявлено значительное количество информации по решению проблемы ТКО в странах ЕС. Также выделены и представлены группы показателей, обеспечивающие комплексную оценку состояния сектора обращения с ТКО. Сделаны выводы, что основная иерархия методов управления ТКО определяется принципами устойчивого развития. Система управления ТКО предполагает, что социальные, экономические, нормативно-правовые, управленческие, технические аспекты будут интегрированы. Перспективным направлением является применение хемометрического анализа для разработки и интерпретации выбранных сценариев развития сектора обращения с ТКО.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена выделению ведущих процессов преобразования солнечной энергии биогеоценотическим покровом южной тайги. Для территории Центрально-лесного биосферного заповедника (Тверская область) на основе многозональной космической съемки (20 сцен) рассчитаны термодинамические переменные, характеризующие основные составляющие энергетического баланса биогеоценозов. С помощью метода главных компонент из 100 термодинамических переменных (5 переменных для каждого срока, отражающих затраты поглощенной энергии на эвапотранспирацию, тепловой поток и производство биологической продукции) были получены параметры порядка – независимые термодинамические процессы, определяющие преобразование солнечной энергии биогеоценотическим покровом.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ состояния популяции M. curtipes в зонах влияния атмосферных выбросов Кандалакшского алюминиевого завода и комбината «Североникель» (Мурманская область) в сравнении с контрольным биотопом. Выявлены сходные изменения структуры и динамики исследуемой популяции на атмосферное загрязнение почв выбросами промышленных предприятий разного типа.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются особенности применения и обоснования орбитальных группировок дистанционного зондирования Земли, состоящих из кластеров малых космических аппаратов. Проведен обзор и анализ баллистического обоснования, построения и особенности применения орбитальных группировок дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены современные подходы к баллистическому проектированию орбитальных группировок периодического обзора. В статье рассматривается новый комплексный подход к баллистическому построению перспективных кластерных орбитальных группировок, который позволит обеспечить требуемые потребителем пространственно-временные и точностные характеристики за счет оптимальной многоуровневой баллистической структуры. Сформулированы основополагающие принципы построения кластерной орбитальной группировки с многоуровневой баллистической структурой. Детально рассматриваются этапы формирования многоуровневой баллистической структуры с позиций системного подхода. Предложена математическая постановка задачи и иерархия показателей эффективности. Для содержательного описания моделируемой системы разработана концептуальная модель обоснования многоуровневых баллистических структур кластерной орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли в условиях воздействия внешней среды. Модель отображает взаимосвязи основных элементов обоснования баллистической структуры кластерной орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли и последовательность формирования частных задач. Приведены результаты моделирования как баллистической структуры кластера, так и баллистической структуры орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли, обеспечивающей совокупность тактико-технических, пространственно-временных и структурно-устойчивых требований потребителя. Эффектом от применения разработанной концептуальной модели будет являться оптимальная стратегия применения кластерной орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли, которая обеспечит требуемое значение ее эффективности в условиях воздействия внешней среды.
Бесплатно
Статья научная
Разработана многуровневая расчетно-экспериментальная система для анализа прочности и жесткости элементов конструкций из короткоармированных композитов, объединяющая модели ориентации армирующих волокон, механических характеристик анизотропного материала, конечно-элементную модель изделия. Экспериментальное подтверждение системы представлено на основе исследования жесткости и прочности образцов проушин из короткоармированного композиционного материала PEEK 90HMF20 двух типоразмеров, вырезанных из пластины вдоль и поперек направления литья. В системе Moldex3D построена модель литья, предсказывающая ориентацию армирующих волокон. Верификация модели литья проведена с помощью экспериментальной оценки структуры материала на электронном микроскопе TESCAN VEGA. Механическая модель анизотропного материала построена в системе Digimat методом реверс-инжиниринга на основе результатов обработки экспериментов по изучению характеристик плоских образцов, вырезанных из пластины под углами 0°, 45° и 90° к направлению литья. Конечно-элементная модель проушин, учитывающая анизотропию материала в каждой ячейке, создана в системе ANSYS Workbench с подключением модуля Digimat CAE. Показано, что критерий Цая-Хилла для трансверсально-изотропных тел (3D), с использованием постановки первого разрушенного псевдо-зерна FPGF позволяет достоверно предсказывать несущую способность конструкций, изготавливаемых литьем из короткоармированных материалов.
Бесплатно
