Статьи журнала - Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления

Теоретические исследования процесса образования биогаза в метантенке с биофильтром

Бадмаев Ю.Ц., Дроздов А.С., Дугаров Д.Г., Гильдибрант М.И.

Статья научная

Основная сущность методики теоретических исследований заключается в построении математической модели процесса накопления активной биомассы (метанообразующие микроорганизмы) на носителях биофильтра, которая характеризует интенсивность образования биогаза в метантенке. При существующих технологиях концентрация активной биомассы выносится из метантенка с выгруженным переработанным сырьем. Поэтому при изучении кинетики микробиологических процессов образования биогаза основное внимание было уделено теоретическому исследованию переработки органической биомассы, зависящей от эффективности применения биофильтра в метантенке. В статье даны технологическая схема и техническая характеристика метантенка с биофильтром. В результатах теоретических исследований представлена полученная нами математическая модель интенсификации процесса образования биогаза в зависимости от накопления активной биомассы метанообразующих микроорганизмов на носителях шарообразного биофильтра и его энергетическая характеристика.

Бесплатно

Теоретические предпосылки к обоснованию параметров фильтра для очистки биогаза

Раднаев Д.Н., Ямпилов С.С., Семенова О.П.

Статья научная

В работе ставится задача поиска оптимальных условий протекания технологического процесса, обеспечивающего выход биогаза с заданными свойствами, когда аналитическое выражение параметра оптимизации неизвестно. Представлены результаты планирования эксперимента по обоснованию оптимальных конструктивных параметров фильтра для очистки биогаза. Получена математическая модель в виде уравнения регрессии второго порядка, которая позволяет проводить ее анализ на предмет экстремума для получения оптимального варианта сочетания факторов в исследуемом объекте. Разработанные математические модели в канонической форме позволяют получить наглядное представление об изучаемой функции отклика построением соответствующей геометрической поверхности в трехмерном пространстве. Анализ поверхностей позволил обосновать оптимальные параметры: эффективность фильтра очистки биогаза составляет 83-84 % при размерах гранул цеолита 11-13 мм, массе цеолита в фильтре 750-800 г и отношении высоты фильтра к диаметру 3,0-3,3.

Бесплатно

Теоретическое исследование тепло и массообменных процессов в массе растительной продукции при активной вентиляции плодоовощехранилища

Калашников М.П.

Статья научная

Т епло- и массообменные процессы в условиях активного вентилирования растительной продукции при хранении - многофакторная проблема. Определение количества выделяемой теплоты и влаги базируется на теплофизической модели процессов тепло- и массообмена. В результате аналитических исследований разработана комплексная методика и программа теплофизического расчета штабельного объема воздуха, наружного ограждения и влажностного режима хранилища.

Бесплатно

Теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение антибактериальных и противогрибковых свойств природного пептида

Тихонов С.Л., Мерзлякова Н.В., Шихалев С.В., Тихонова Н.В., Смирнова А.В., Тихонова М.С.

Статья научная

Статья посвящена теоретическому обоснованию антибактериальной и противогрибковой активности природного пептида mpR2, выделенного из пепсинового гидролизата молозива коров, и экспериментальному подтверждению его эффективности in vitro. Выделенный полипептид состоит из 60 аминокислотных остатков и имеет молекулярную массу 23 кДа. Моделирование показало, что пространственная структураmpR2 представлена α-спиралью. Пептид имеет гидрофобный домен, его суммарный заряд составляет +2, а изоэлектрическая точка находится на уровне 8,9. Полученные физические характеристики позволили предположить, что выделенный пептид обладает антибактериальной и противогрибковой активностью, что было подтверждено в эксперименте in vitro. Установлено, что идентифицированный пептид mpR2 обладает антибактериальной активностью в отношении тест-штаммов бактерий грамотрицательной бактерии E. coli ATCC 25922 и грамположительной бактерии B. Subtilis, противогрибковой активностью в отношении дрожжевого диплоидного грибка C. Albicans, но более низкой в сравнении с активностью антибиотика и противогрибкового препарата.

Бесплатно

Теоретическое обоснование параметров клавишного рассеивателя семян дискового сошника

С.С. Калашников, Д.Н. Раднаев

Статья научная

Особое значение при возделывании зерновых культур имеет процесс посева, так как от равномерного распределения семян на заданную глубину зависят появление одновременных всходов и повышение урожайности. Разработана и запатентована конструкция дискового сошника для полосового безрядкового способа посева зерновых культур, в которой с целью избежания загущенности семян в рядке делительная воронка была замещена на профилеобразователь и рассеиватель семян. Для улучшения равномерности распределения семян цельнометаллический рассеиватель был заменен на клавишный. Для того чтобы обосновать основные параметры клавишного рассеивателя семян, был проведен ряд теоретических исследований с использованием компьютерных технологий. Получены теоретические обоснования основных параметров рассеивателя семян, установленного в междисковом пространстве двухдискового сошника для полосового способа посева зерновых культур.

Бесплатно

Теоретическое описание движения молотка и зерновки в малогабаритном молотковом измельчителе

Балданов М.Б., Сергеев Ю.А.

Статья научная

В статье представлено теоретическое обоснование измельчения зерновки в малогабаритном молотковом измельчителе

Бесплатно

Теоретическое описание движения частиц зернового материала в прямолинейном канале треугольного сечения

Ямпилов С.С., Задевалова Г.Э.

Статья научная

В статье представлено теоретическое обоснование разделения зерновых частиц по влажности.

Бесплатно

Теоретическое описание процесса движения частиц зернового материала в решетном барабане

Ямпилов С.С., Алексеев А.А., Батуева С.В.

Статья научная

В настоящее время существует проблема разработки такого зерноочистителя, который способен за одну технологическую операцию, уже на первом этапе, очистить исходный материал от всех примесей одновременно и довести большую часть основного зерна (70-80 %) до базисных кондиций. В качестве такого зерноочистителя может быть использован центробежный каскадный решетный сепаратор. В статье рассмотрено движение частицы зернового материала в решетном барабане. Частица зернового материала принята в виде цилиндра с определенным радиусом и массой. Решетный барабан наклонен под углом α=7º к горизонту. Движение частицы цилиндрической формы в обобщенных координатах описано уравнениями Лагранжа второго рода. Вычислены кинетическая энергия движения и момент инерции цилиндра. Получена нелинейная система дифференциальных уравнений, которая интегрируется численным методом в системе MATHCAD. Выведены графики изменения координат и скоростей частицы зернового материала, при радиусе барабана, равном 0,202 м.

Бесплатно

Теоретическое описание процесса очистки зерна от трудноотделимой примеси на ленточном сепараторе

Ямпилов С.С., Абидуев аЛ.А., Урханов Н.А., Абидуев А.А.

Статья научная

В статье изложены результаты теоретических исследований по определению условий разделения семян пшеницы и татарской гречихи на ленточном сепараторе с рабочей поверхностью с выступами, расположенными перпендикулярно направлению движения ленты.

Бесплатно

Теоретическое описание процесса разделения частиц зернового материала

Ямпилов С.С., Цыбенов Ж.Б., Жигжитов А.О., Шарапов Б.Н., Жамбалов А.В.

Статья научная

В статье представлены данные сопоставления теоретического описания процесса просеивания различных частиц зернового материала через решета, установленные в каскаде при различных способах подачи исходного зерна. Зерновой материал разделяется на равные части каскадом коротких решет с крупными ячейками. Подача осуществляется на начало решет в каскаде «вертикальная загрузка» и обычным способом, т. е. на верхнее решето каскада решет. Исследования показали, что необходимая эффективность очистки от мелкой и короткой примесей при обычной подаче зернового материала осуществляется на каскаде решет из 20 ярусов. При подаче зернового материала на начало решет «вертикальная загрузка» высокая эффективность очистки достигается при установке 12 ярусов решет. Эффективность очитки в обоих случаях составила 92 %. Экспериментальные данные подтвердили возможность уменьшения количества ярусов решет на 35-42 % при «вертикальной» загрузке зернового материала, что позволит уменьшить металлоемкость конструкции и стоимость устройства.

Бесплатно

Теоретическое описание процесса разделения частиц зернового материала на сепараторе с каскадом решет и устройством для предварительного выделения крупной примеси

Ямпилов С.С., Балданов В.Б., Цыбенов Ж.Б., Батоцыренов Т.Э.

Статья научная

Статья раскрывает теоретическое описание процесса сепарирования биокомпонентов зернового материала на сепараторе с каскадом решет и устройством для предварительного выделения крупной примеси. Проведенные ранее изыскания каскадного решетного устройства с отверстиями, которые пропускают различные частицы зернового материала в целях повышения результативности очистки зерна от примесей, позволяют выявить новые возможности усиления данного процесса с целью обеспечения требуемых показателей качества работы устройства при его уменьшении массы и габаритов.

Бесплатно

Теория отражения и когнитивно-эволюционный подход

Тутубалин В.А.

Статья научная

Статья даёт общее представление о современной проблематике в исследовании категории отражения, теории условного отражения и когнитивно-эволюционном подходе в эпистемологии, как связующем звене в диалектическом взгляде на познание между философией и методологиями конкретных наук. Когнитивно-эволюционный подход позиционируется как инструмент в развитии теории условного отражения.

Бесплатно

Теплоизоляционный материал на основе торфов Республики Бурятия

Урханова Л.А., Доржиева Е.В., Заяханов М.Е., Балханова Е.Д.

Статья научная

В статье приведены результаты исследований по получению теплоизоляционного материала на основе торфов Республики Бурятия. Проведены исследования по получению композиционного материала - торфодревесного теплоизоляционного материала на основе отходов лесопиления и низинного торфа Энхалукского месторождения Республики Бурятия. Исследованы различные способы активации торфа: с помощью тонкого механического измельчения - механохимической активации, химической активации - за счет введения химической добавки в виде безводного силиката натрия. Выявлен наиболее оптимальный способ активации торфяного вяжущего. Изучено влияние модифицирующих добавок на физико-механические свойства теплоизоляционного торфодревесного материала. Определены оптимальные способы сушки теплоизоляционного материала, разработана технологическая схема его производства.

Бесплатно

Теплофизические свойства и изменения термодинамических функций алюминиевого проводникового сплава AlTi0.1, модифицированного церием

Ганиев И.Н., Амиров А.Дж., Зокиров Ф.Ш., Махмадизода М.М.

Статья научная

Алюминий один из самых востребованных металлов в мире, и это неудивительно. Он легкий, пластичный, не намагничивается и стоит сравнительно недорого. При этом обладает достаточной прочностью и хорошей электропроводностью, что делает его незаменимым в электротехнике и электронике. В исследовании была изучена теплоемкость проводникового сплава AlTi0.1 (алюминий с добавлением 0,1 мас. % титана), в который был введен церий. Измерения проводились в процессе охлаждения, а для сравнения использовался эталон  сверхчистый алюминий марки А5 N (99,999 %). Были рассчитаны скорости охлаждения как исследуемого сплава, так и эталона, а затем построены зависимости теплоемкости от температуры. Дальнейший анализ позволил определить, как меняются энтальпия, энтропия и свободная энергия Гиббса при разных температурах и концентрациях церия. Оказалось, что с ростом содержания церия теплоемкость, энтальпия и энтропия уменьшаются, а при повышении температуры растут. Свободная энергия Гиббса ведет себя наоборот, показывая обратную зависимость.

Бесплатно

Термическое расширение тройного молибдата K5[Mn0.5Zr1.5](MoO4)6

Ковтунец Е.В., Тушинова Ю.Л., Логвинова А.В., Базарова Ц.Т., Базаров Б.Г.

Статья научная

Методом твердофазного синтеза получено соединение K5[Mn0.5Zr1.5](MoO4)6. Идентификация фазы и расчет параметров элементарной ячейки проведены методом Ритвельда. Соединение кристаллизуется в тригональной сингонии с пр. гр. R3c, a = 10,6026(1); c = 37,6253(5) Å; V = 3663,0(1) Å3. Термическое поведение исследовано методом высокотемпературной порошковой рентгенографии в интервале температур 30-500 °C. Тройной молибдат K5[Mn0.5Zr1.5](MoO4)6 относится к материалам с высоким тепловым расширением (αV = 43x10-6 °C-1) и характеризуется значительной анизотропией в кристаллографическом направлении с.

Бесплатно

Термическое состояние деятельного слоя в криолитозоне Байкальского региона в контексте глобального потепления

Смирнова И.И., Куликов А.И., Куликов М.А.

Статья научная

Наиболее заметное потепление климата на территории Байкальского региона происходит в последние 30-35 лет, что выразилось в повышении температуры воздуха на 1,5-2,5 оС и привело к переходу среднегодовой температуры воздуха в ряде пунктов через рубежный порог 0 оС. Мощность СТС по сравнению с 1909 г. увеличивается на 140-170 см, однако имеются геосистемы, где наблюдается ужесточение мерзлотно-термических условий. Рассмотрен теплофизический эффект леса и напочвенных покровов.

Бесплатно

Термодинамический анализ взаимодействия стали 12х18н10т с продуктами сжигания угольно-воздушной смеси в плазменной системе воспламенения углей

Смирнягина Н.Н., Урханова Л.А., Халтанова В.М.

Статья научная

В статье рассмотрены вопросы взаимодействия сталей различных марок, в частности легированных сталей, с атмосферой, возникающей при сжигании твердых топлив на тепловых электростанциях. Приведены результаты термодинамического анализа, моделирующего взаимодействие аустенитной стали 12Х18Н10Т с углеродом и углем в атмосфере воздуха в равновесных условиях. Термодинамические расчеты по взаимодействию легированных сталей моделировали с помощью программного комплекса АСТРА4/рс. Расчеты проводили в температурном интервале от 273 до 1823 К при варьировании давления от 1 до 10 атм. Варьируя термодинамическими параметрами (температура, давление), исследовали изменение химических равновесий, происходящими как в газовой фазе, так и конденсированном состоянии. Термодинамическое моделирование показало, что взаимодействие стали 12Х18Н10Т с продуктами сжигания каменного угля даже без учета зольности должно вызывать интенсивную коррозию камеры термохимической подготовки топлива, продуктами которой могут быть оксиды, карбиды, нитриды и сульфиды легирующих элементов. Рентгенофазовый анализ продуктов сжигания угольновоздушной смеси в плазменной системе воспламенения углей показал присутствие во всех исследованных образцах оксидов Fe3O4 и Cr2O3. С использованием микроскопического анализа установлено, что образование карбидов хрома происходит по границам зерен и приводит к лавинообразному разрушению стенок камеры термохимической подготовки топлива.

Бесплатно

Термодинамический метод расчета экономии топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии на ТЭЦ

Буянтуев С.Л., Хмелев А.Б.

Статья научная

В данной работе на примере Улан-Удэнской ТЭЦ-1 представлены результаты расчета экономии условного топлива с применением метода, позволяющего более объективно рассчитывать эффективность от применения комбинированного способа производства электрической и тепловой энергии, а также данные по влиянию этого метода применительно к турбогенератору № 7 на величину тарифов на тепловую и электрическую энергию.

Бесплатно

Термодинамическое моделирование гидратации портландцемента в присутствии углеродных наномодификаторов

Смирнягина Н.Н., Урханова Л.А., Цыренов Б.О., Халтанова В.М., Хардаев П.К.

Статья научная

В статье представлены результаты термодинамического моделирования в системе «Цемент - вода - углеродный наномодификатор». Углеродный наномодификатор содержит фуллерены С60 и С70. Термодинамические расчеты позволяют оценить вклад углеродного наномодификатора в процессы гидратации портландцемента. С помощью термодинамических расчетов были определены изменения фазового состава и общие свойства системы (полная энтальпия, энтропия) при введении углеродного наномодификатора. Результаты термодинамических расчетов согласуются с результатами рентгенофазового анализа гидратных композиций и экспериментальных исследований.

Бесплатно

Термодинамическое описание диэлектрической релаксации в граничных слоях жидкости

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б., Артемьева К.В., Бадмаев Б.Б.

Статья научная

Предложен термодинамический подход к описанию диэлектрической релаксации в граничных слоях полярных жидкостей, учитывающий вклад энергии межфазных границ в потенциал Гельмгольца и формирование энергетического барьера релаксации. Получено выражение, связывающее энергию активации релаксационного процесса и время релаксации с толщиной слоя и изменением поверхностной энергии. Экспериментальные спектры адсорбированной воды демонстрируют экспоненциальное увеличение времени релаксации при уменьшении толщины слоя, что подтверждает локализованное влияние межфазной границы «твердое тело – жидкость» и согласуется с термодинамической моделью диэлектрической релаксации. Результаты исследования свидетельствуют о применимости термодинамического описания к тонким граничным слоям жидкости.

Бесплатно