Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Text] / S.N. Genova [et al.] // Aquat. Ecol. - 2010. - Vol. 44, Is. 3. - pp. 571-584, DOI 10.1007/s10452-010-9327-7. - Cited References: 26. - The study was financially supported by the Netherlands Organization for Scientific Research (NOW), Grant 047.011.2004.030; RFBR, Grant 05-05-89002; RFBR, Grant 07-01-00153; Multidisciplinary integration project of SB RAS No. 95. . - ISSN 1386-2588РУБ Ecology + Limnology + Marine & Freshwater Biology

Аннотация: In meromictic lakes such as Lake Shira, horizontal inhomogeneity is small in comparison with vertical gradients. To determine the vertical distribution of temperature, salinity, and density of water in a deep zone of a Lake Shira, or other saline lakes, a one-dimensional (in vertical direction) mathematical model is presented. A special feature of this model is that it takes into account the process of ice formation. The model of ice formation is based on the one-phase Stefan problem with the linear temperature distribution in the solid phase. A convective mixed layer is formed under an ice cover due to salt extraction in the ice formation process. To obtain analytical solutions for the vertical distribution of temperature, salinity, and density of water, we use a scheme of vertical structure in the form of several layers. In spring, the ice melts as top and bottom. These processes are taken into account in the model. The calculated profiles of salinity and temperature of Shira Lake are in good agreement with field measurement data for each season. Additionally, we focussed on the redox zone, which is the zone in which the aerobic layers of a water column meet the anaerobic ones. Hyperactivity of plankton communities is observed in this zone in lakes with hydrogen sulphide monimolimnion, and Lake Shira is among them. The location of the redox zone in the lake, which is estimated from field measurements, coincides with a sharp increase in density (the pycnocline) during autumn and winter. During spring and summer, the redox zone is deeper than the pycnocline. The location of pycnocline calculated with the hydro physical model is in good agreement with field measurement data.


Доп.точки доступа:
Genova, S.N.; Генова, Светлана Николаевна; Belolipetskii, V.M.; Белолипецкий, Виктор Михайлович; Rogozin, D.Y.; Degermendzhy, A.G.; Mooij, W.M.

[Text] / A. P. Gavrilyuk, N. Y. Shaparev // Quantum Electron. - 2013. - Vol. 43, Is. 10. - P943-948, DOI 10.1070/QE2013v043n10ABEH015141. - Cited References: 18 . - ISSN 1063-7818РУБ Engineering, Electrical & Electronic + Physics, Applied

Аннотация: By means of numerical modelling of the combined effect of laser (1.06 mu m) and microwave (10(10)-10(13) s(-1)) radiation on the aluminium surface in vacuum it is shown that the additional action of microwave radiation with the frequency 10(12) s(-1) provides complete ionisation of the metal vapour (for the values of laser radiation duration and intensity used in the calculations), while in the absence of microwave radiation the vapour remains weakly ionised. The mathematical model used accounts for the processes, occurring in the condensed phase (heat conduction, melting), the evaporation and the kinetic processes in the resulting vapour.


Доп.точки доступа:
Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович; Гаврилюк, Анатолий Петрович

/ A. E. Ershov [et al.] // Applied Physics B: Lasers and Optics. - 2013. - P1-14, DOI 10.1007/s00340-013-5636-6 . - ISSN 0946-2171
Аннотация: We propose an optodynamical model of interaction of pulsed laser radiation with aggregates of spherical metallic nanoparticles embedded into host media. The model takes into account polydispersity of particles, pair interactions between the particles, dissipation of absorbed energy, heating and melting of the metallic core of particles and of their polymer adsorption layers, and heat exchange between electron and ion components of the particle material as well as heat exchange with the interparticle medium. Temperature dependence of the electron relaxation constant of the particle material and the effect of this dependence on interaction of nanoparticles with laser radiation are first taken into consideration. We study in detail light-induced processes in the simplest resonant domains of multiparticle aggregates consisting of two particles of an arbitrary size in aqueous medium. Optical interparticle forces are realized due to the light-induced dipole interaction. The dipole moment of each particle is calculated by the coupled dipole method (with correction for the effect of higher multipoles). We determined the role of various interrelated factors leading to photomodification of resonant domains and found an essential difference in the photomodification mechanisms between polydisperse and monodisperse nanostructures. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Scopus,
WOS

Держатели документа:
L.V. Kirenski Institute of Physics, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Institute of Computational Modeling, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660028, Russian Federation
ИФ СО РАН
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Ershov, A.E.; Gavrilyuk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Karpov, S.V.; Semina, P.N.

[Text] / A. E. Ershov [et al.] // Appl. Phys. B-Lasers Opt. - 2014. - Vol. 115, Is. 4. - P. 547-560, DOI 10.1007/s00340-013-5636-6. - Cited References: 48. - Authors are thankful to Prof. V. A. Markel (University of Pennsylvania) for supplying program codes for realization of the coupled dipole method for polydisperse metal nanoparticle aggregates. This research was supported by the Russian Academy of Sciences under the Grants 24.29, 24.31, III.9.5, 43, SB RAS-SFU (101); Ministry of Education and Science of Russian Federation under Contract 14.B37.21.0457. . - ISSN 0946-2171. - ISSN 1432-0649РУБ Optics + Physics, Applied

Аннотация: We propose an optodynamical model of interaction of pulsed laser radiation with aggregates of spherical metallic nanoparticles embedded into host media. The model takes into account polydispersity of particles, pair interactions between the particles, dissipation of absorbed energy, heating and melting of the metallic core of particles and of their polymer adsorption layers, and heat exchange between electron and ion components of the particle material as well as heat exchange with the interparticle medium. Temperature dependence of the electron relaxation constant of the particle material and the effect of this dependence on interaction of nanoparticles with laser radiation are first taken into consideration. We study in detail light-induced processes in the simplest resonant domains of multiparticle aggregates consisting of two particles of an arbitrary size in aqueous medium. Optical interparticle forces are realized due to the light-induced dipole interaction. The dipole moment of each particle is calculated by the coupled dipole method (with correction for the effect of higher multipoles). We determined the role of various interrelated factors leading to photomodification of resonant domains and found an essential difference in the photomodification mechanisms between polydisperse and monodisperse nanostructures.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
[Ershov, A. E.
Karpov, S. V.
Semina, P. N.] Russian Acad Sci, LV Kirenski Inst Phys, Krasnoyarsk 660036, Russia
[Gavrilyuk, A. P.] Russian Acad Sci, Inst Computat Modeling, Krasnoyarsk 660036, Russia
[Gavrilyuk, A. P.
Karpov, S. V.] Siberian Fed Univ, Krasnoyarsk 660028, Russia
ИФ СО РАН
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Ershov, A.E.; Gavrilyuk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Karpov, S.V.; Semina, P.N.; Russian Academy of Sciences [24.29, 24.31, III.9.5, 43, SB RAS-SFU (101)]; Ministry of Education and Science of Russian Federation [14.B37.21.0457]

/ G. G. Krushenko // Melts Moscow. - 1991. - Vol. 4, Is. 4. - P291-294 . - ISSN 0895-7738
Аннотация: The effects of ultrasonic treatment and x-irradiation on the physical properties of the aluminum-silicon alloy SILO are studied.

Scopus

Держатели документа:
Computer Cent Acad of Sciences of, the USSR, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko, G.G.; Крушенко, Генрих Гаврилович

/ B. A. Balashov, G. G. Krushenko, Z. A. Vasilenko // Rasplavy. - 1996. - Is. 1. - P61-64 . - ISSN 0235-0106
Аннотация: To solve a problem of structure refinement of aluminum and deformable aluminum alloys in the cast workpieces, the method for producing the modifying compositions is elaborated by using the ultradispersed powders of titanium nitride and carbonitride with composition of 78.55Ti-21.45N and 76.1TiC-10.9N-7.0C mass.%. The pins are manufactured by composite pressing after smelting the powders with aluminum at 1380-1400В°C. The modifying master alloys are examined in semi-continuous casting A7 aluminum resulting the castings without hot cracks.

Scopus

Держатели документа:
VTs SO RAN, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Balashov, B.A.; Krushenko, G.G.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Vasilenko, Z.A.

[Текст] : статья / G. G. Krushenko // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2013. - Вып. 3(49). - С. 197-198
   Перевод заглавия: Влияние нагрева алюминиевой прутковой лигатуры на величину частиц алюминида титана
Аннотация: The metal products of machine-building profile manufactured of billets passed through the cycle of melting-crystallization and having microcrystalline structure, demonstrate higher physical-mechanical properties and exploitation characteristics in comparison with the metal products of macro crystalline structure. During the process of melting the refining structure additives are introduced into liquid metal using master alloys for the aim of the structure refinement. In particular, the similar master alloy is the rod aluminum-titanium master alloy containing titanium aluminide particles which are the crystallization centers. It is determined, that the rod heating in the process of its introducing into the liquid metal leads to enlargement of the titanium aluminide particles, that decreases the efficiency of structure refinement. Therefore, in every particular case, it is necessary to optimize the velocity of rod introducing into liquid metal.

РИНЦ


Доп.точки доступа:
Крушенко, Генрих Гаврилович

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 3. - С. 735-742 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: Manufacturing technology and welding of aluminum alloys electrodes containing nanopowders

УДК	621.791.75

Аннотация: При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. Однако при этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что s _в металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП BN, составляет 333 МПа, LaB ₆ - 338 МПа и TiCN - 345 МПа. Эти значения оказались соответственно выше на 4,1, 5,6 и 7,8 %, чем у образцов из сплава АМг6 (320 МПа), сваренных по стандартной технологии электродом из этого же сплава. Разработка защищена патентами Российской Федерации.
In the manufacture of aircraft structures made of aluminum alloys used is the welding, physical essence of which is to obtain a permanent connection by melting and co-crystallization of the welding electrode materials and parts to be joined. However, while the structure of the weld and the joined parts of the influence of heat coarsen, which leads to a reduction in the mechanical properties of the welded articles. It is known that metal with fine-grained structure has higher mechanical properties compared to coarse. Thus in practice, for the purpose of foundry castings structure refinement modification is used, the essence of which consists in introducing alloys into the liquid metal using substances which serve as crystallization centers. However, the possibility of modifying such agents has reached the limits in recent years and a new method of modifying the application using nanopowders (NP) chemical compounds (nitrides, carbides, borides, oxides), which gives a high effect of enhancing the mechanical properties of the molded articles has been found. It should be beared in mind that the mechanism of crystallization of molded articles and weld identical technology modifying liquid alloy was used to grind the weld structure in the manufacture of a welded structure of the aircraft from the example sheets of aluminum-magnesium alloy AMg6 with welding rods containing NP. The test results are cut from the welded structure samples showed that s metal at the weld joint during the welding rod comprising NP BN, is 333 MPa, LaB6 - 338 MPa, TiCN - 345 MPa. These values were higher than 4.1, respectively; 5.6 and 7.8 %, than the samples have AMg6 alloy (320 MPa), welded by the standard electrode of the same alloy. The development is protected by patents of the Russian Federation.

РИНЦ,
Полный текст сборника

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko G.G.

/ V. S. Gerasimov [et al.] // Opt. Express. - 2016. - Vol. 24, Is. 23. - P26851-26856, DOI 10.1364/OE.24.026851 . - ISSN 1094-4087
Аннотация: Significant suppression of resonant properties of single gold nanoparticles at the surface plasmon frequency during heating and subsequent transition to the liquid state has been demonstrated experimentally and explained for the first time. The results for plasmonic absorption of the nanoparticles have been analyzed by means of Mie theory using experimental values of the optical constants for the liquid and solid metal. The good qualitative agreement between calculated and experimental spectra support the idea that the process of melting is accompanied by an abrupt increase of the relaxation constants, which depends, beside electronphonon coupling, on electron scattering at a rising number of lattice defects in a particle upon growth of its temperature, and subsequent melting as a major cause for the observed plasmonic suppression. It is emphasized that observed effect is fully reversible and may underlie nonlinear optical responses of nanocolloids and composite materials containing plasmonic nanoparticles and their aggregates in conditions of local heating and in general, manifest itself in a wide range of plasmonics phenomena associated with strong heating of nanoparticles. © 2016 Optical Society of America.

Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Computational Modeling, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian State Aerospace University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarskz, Russian Federation
Division of Theoretical Chemistry and Biology, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

Доп.точки доступа:
Gerasimov, V. S.; Ershov, A. E.; Gavrilyuk, A. P.; Karpov, S. V.; Agren, H.; Polyutov, S. P.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 1. - С. 194-199 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: THE MANUFACTURE OF PARTS OF THE VEHICLE BY LIQUID FORGING OUT OF ALLOY АК7

УДК

621.746

Аннотация: Описана практически новая технология производства деталей в приложении к деталям летательной аппаратуры, изготовляемых из алюминиевых сплавов, сочетающая как подготовку расплава к литью, так и способ изготовления собственно детали. Исследование проведено на известном литейном алюминиево-кремниевом сплаве АК7ч, широко применяющемся в аэрокосмической отрасли для изготовления деталей силовых агрегатов, работающих в сложнонагруженных условиях. Подготовка расплава к литью, кроме общепринятых приемов, заключалась во введении в жидкий металл перед заливкой нанопорошка карбида бора В₄С, частицы которого имеют размеры нанодиапазона и отличаются высокой твердостью и температурой плавления, в связи с чем выполняют роль эффективных центров кристаллизации - так называемых модификаторов. Результатом их введения в расплав является измельчение структуры сплава получаемых изделий, что приводит к повышению их механических свойств. Способ получения деталей из модифицированного карбидом бора сплава заключается в применении для этой цели технологии жидкой штамповки, суть которой заключается в заливке расплава в матрицу с последующим прессованием. Основной положительной характеристикой этого способа является подавление образования в кристаллизующемся сплаве газово-усадочных пустот, что также способствует росту механических свойств прессованных деталей. Работа проведена на реальной детали летательной аппаратуры типа «переходник» силового агрегата. При этом в результате сочетания модифицирования расплава нанопорошком карбида бора и последующего его прессования были получены детали с более высокими механическими свойствами по сравнению со стандартной технологией: временное сопротивление повысилось на 8,37 %, а пластичность - в 2,1 раза.
This article describes a new technology for the production of parts in the application to the parts of aircraft equipment, manufactured from aluminum alloys, combining the preparation of the melt to the casting, and a method of manufacturing the actual details. The study was conducted on a known casting aluminum-silicon alloy AK7ч widely used in the aerospace industry, for the manufacture of power units parts operating in difficult-loaded conditions. Preparation of the melt to the casting, in addition to the conventional techniques, was introducing into the molten metal before pouring nanopowder of boron carbide В₄С, the particles of which have dimensions of the nano-range and high hardness melting temperature, and therefore perform the role of an effective crystallization centers - so-called modifiers. The result of their introduction into the melt is a refinement of the structure of the alloy of the products obtained, which leads to the improvement of their mechanical properties. The method of obtaining details of the modified boron carbide alloy is used for this purpose, the technology of liquid forging, the essence of which consists in pouring the melt into the matrix, followed by pressing. The main positive feature of this method is the suppression of education in the crystallized alloy gas-shrinkage cavities, which also contributes to increase the mechanical properties of the molded parts. The work has been done on a real part of the aircraft equipment type “adapter” power unit. In the result of a combination of inoculation of melt nanopowder of boron carbide and its subsequent pressing were the items received with higher mechanical properties compared to standard technology - temporal resistance increased to 8.37 per cent, and plasticity - in 2.1 times.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko G.G.

[Текст] : статья / Генрих Гаврилович Крушенко, Гурий Валерьевич Двирный, Светлана Николаевна Решетникова // Исследования наукограда. - 2016. - № 3-4. - С. 32-38 . - ISSN 2225-9449
   Перевод заглавия: Welding surround structures of aluminum alloys nanopowder electrodes with a fibrous structure

УДК	621.791.75

Аннотация: При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. При этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что ?в металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП, оказалось больше, чем имеют образцы из сплава АМг6, сваренные по стан- дартной технологии электродом из этого же сплава.
In the manufacture of aircraft structures made of aluminum alloys used welding, physical essence of which is to obtain a permanent connection by melting and co-crystallization of the welding electrode materials and parts to be joined. While the structure of the weld and the joined parts of the influence of heat coarsened, which leads to a reduction in the mechanical properties of the welded articles. It is known that metal with fine-grained structure have higher mechanical properties compared with coarse. Thus in practice, for the purpose of foundry castings structure refinement is used modification, the essence of which consists in introducing into the liquid metal alloys using substances which serve as crystallization centers. However, the possibility of modifying such agents have reached the limits in recent years and have found a new method of modifying the application using nanopowders (NP) chemical compounds (nitrides, carbides, borides, oxides), which gives a high effect of enhancing the mechanical properties of the molded articles. Bearing in mind the fact that the mechanism of crystallization of molded articles and weld identical technology modifying liquid alloy used to grind the weld structure in the manufacture of a welded structure of the aircraft from the example sheets of aluminum-magnesium alloy AMg6 with welding rods containing NP. The test results are cut from the welded structure samples showed that ?в metal at the weld joint during the welding rod comprising NP were higher than the samples have AMg6 alloy, welded by the standard electrode of the same alloy.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнёва

Доп.точки доступа:
Двирный, Гурий Валерьевич; Dvirniy G.V.; Решетникова, Светлана Николаевна; Reshetnikova S.N.; Krushenko G.G.

/ A. E. Ershov [et al.] // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. - 2017. - Vol. 191. - P1-6, DOI 10.1016/j.jqsrt.2017.01.023 . - ISSN 0022-4073
Аннотация: We have studied thermal effects occurring during excitation of optical plasmonic waveguide (OPW) in the form of linear chain of spherical Ag nanoparticles by pulsed laser radiation. It was shown that heating and subsequent melting of the first irradiated particle in a chain can significantly deteriorate the transmission efficiency of OPW that is the crucial and limiting factor and continuous operation of OPW requires cooling devices. This effect is caused by suppression of particle's surface plasmon resonance due to reaching the melting point temperature. We have determined optimal excitation parameters which do not significantly affect the transmission efficiency of OPW. © 2017

Scopus,
Смотреть статью,
WOS

Держатели документа:
Institute of Computational Modeling, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Nanotechnology, Spectroscopy and Quantum Chemistry, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian State Aerospace University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden
The Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, United States

Доп.точки доступа:
Ershov, A.E.; Ершов, Александр Евгеньевич; Gerasimov, V. S.; Gavrilyuk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Karpov, S. V.; Zakomirnyi, V. I.; Rasskazov, I. L.; Polyutov, S. P.

/ A. E. Ershov [et al.] // Appl Phys B. - 2017. - Vol. 123, Is. 6, DOI 10.1007/s00340-017-6755-2 . - ISSN 0946-2171
Аннотация: We have shown significant suppression of resonant properties of metallic nanoparticles at the surface plasmon frequency during the phase transition “solid–liquid” in the basic materials of nanoplasmonics (Ag, Au). Using experimental values of the optical constants of liquid and solid metals, we have calculated nanoparticle plasmonic absorption spectra. The effect was demonstrated for single particles, dimers and trimers, as well as for the large multiparticle colloidal aggregates. Experimental verification was performed for single Au nanoparticles heated to the melting temperature and above up to full suppression of the surface plasmon resonance. It is emphasized that this effect may underlie the nonlinear optical response of composite materials containing plasmonic nanoparticles and their aggregates. © 2017, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Scopus,
Смотреть статью,
WOS

Держатели документа:
Institute of Computational Modeling, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Nanotechnology, Spectroscopy and Quantum Chemistry, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian State University of Science and Technologies, Krasnoyarsk, Russian Federation
L.V. Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Ershov, A. E.; Gerasimov, V. S.; Gavrilyuk, A. P.; Karpov, S. V.

[Текст] : статья / Виктор Михайлович Белолипецкий, Татьяна Валериевна Пискажова, Артем Александрович Портянкин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21, № 8. - С. 151-166, DOI 10.21285/1814-3520-2017-8-151-166 . - ISSN 1814-3520
   Перевод заглавия: Computational model of ledge behavior in aluminum reduction cell

УДК

65.011.56

Аннотация: ЦЕЛЬЮ данной работы является создание автоматической научно- исследовательской системы, снижающей энергопотребление ванн, а также позволяющей анализировать поведение алюминиевого электролизера при подаче управляющих воздействий. Исследуется часть математической модели теплообмена в алюминиевом электролизере, рассматривающая теплопередачу через бортовую футеровку и процессы плавления - кристаллизации гарнисажа, имеющегося на внутренней поверхности стенки ванны и вносящего нелинейные аспекты в управление этим металлургическим аппаратом. Представлена новая численная одномерная модель поведения гарнисажа, позволяющая рассчитывать динамическое изменение температур по сечению борта электролизера и положение фронта кристаллизации. МЕТОДЫ. Модель использует динамическое одномерное уравнение теплопроводности, граничные условия 1 и 3 рода, условие Стефана и метод явного выделения фронта кристаллизации. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. С использованием различных моделей разработанного программного обеспечения проведено сравнение расчетов динамики температур бортовой футеровки и толщины гарнисажа. Показано, что разработанная модель лучше определяет характеристики переходных процессов теплообмена при изменении рабочей температуры расплава и температуры его кристаллизации и может быть использована при разработке алгоритмов управления заданным напряжением на алюминиевых электролизерах. ВЫВОДЫ. Проведено сравнение моделей и представлены результаты расчетов, которые демонстрируют преимущества новой одномерной динамической модели теплопередачи через бортовую футеровку электролизера с учетом фазового перехода. Данная модель может быть использована в составе АСУТП получения алюминия.
The PURPOSE of this work is to create an automated research system that allows to reduce energy consumption of electrolyte pots as well as to analyze the behavior of an aluminum electrolytic cell when applying control actions. The article studies a part of the mathematical model of heat transfer in the aluminum electrolytic cell dealing with the heat transfer through the side lining and melting processes involving the crystallization of skull covering the internal walls of the pot and introducing nonlinear aspects into the control of this metallurgical unit. A new numerical one-dimensional model of skull behavior is presented. It allows to calculate the dynamic variation of temperatures along the cross-section of the electrolytic cell side and the position of the crystallization front. METHODS. The model uses a dynamic one-dimensional heat equation, boundary conditions of the 1st and 3rd kind, Stefan's condition, and the method of explicit identification of the crystallization front. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. Using different models of the developed software the calculations of the side lining temperature dynamics and skull thickness have been compared. It is shown that the developed model better determines the characteristics of heat transfer transient processes under the change in the working temperature of the melt and its crystallization temperature and can be used to develop control algorithms for the set voltage on aluminum electrolyzers. CONCLUSIONS. The models have been compared and the calculation results have been presented. They demonstrate the advantages of the new one-dimensional dynamic model of heat transfer through the side lining of the electrolytic cell taking into account the phase transition. This model can be used as a part of the automated system of production technology control.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения

Доп.точки доступа:
Белолипецкий, Виктор Михайлович; Belolipetskii Viktor M.; Пискажова, Татьяна Валериевна; Piskazhova Tatiana V.; Портянкин, Артем Александрович; Portyankin Artem A.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко [и др.] // Сибирский журнал науки и технологий. - 2017. - Т. 18, № 4. - С. 925-931 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Fabrication and welding of aluminum alloys by nanopackaging electrodes

УДК	621.791.75

Аннотация: При изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов используются разные способы и средства выпол- нения неразъемных соединений, включая и сварку. Физическая сущность изготовления металлоизделий с при- менением сварки заключается в получении неразъемного соединения в результате расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. Недостатком такого способа сборки является структура сварного шва, которая оказывается более крупной, чем структура соединяемого металла, что приводит к снижению механических свойств изделия в зоне сварки. По итогам исследований бы- ла установлена возможность измельчения структуры сварного шва и повышения механических свойств свар- ного изделия типа оболочки, сваренной из листов деформируемого алюминиево-магниевого сплава АМг6 с при- менением в качестве модификаторов нанопорошков химических соединений. Нанопорошки химических соеди- нений представляют собой сверхмелкозернистые кристаллические или аморфные образования с размерами частиц, не превышающими 100 нм (1 нм = 10^-9 м), которые обладают уникальными физико-химическими свой- ствами и механическими характеристиками, существенно отличающимися от таковых для материалов того же химического состава в массивном состоянии. В результате выполненной в производственных условиях работы была установлена возможность измельчения структуры сварного шва и повышения механических свойств сварного изделия типа оболочки, сваренной из листов деформируемого алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением в качестве модификаторов нанопорошков химических соединений нитрида бора BN, гексаборида лантана LaB₆ и карбонитрида титана TiCN.
In the manufacture of structures made of aluminum alloys, there are different ways and means of carrying out per- manent joints, including welding. The physical essence of the manufacture of metal products by welding consists in ob- taining permanent connections as a result of melting and crystallization of the material of the welding electrode and the parts to be joined. The disadvantage of this method of Assembly is that the structure of the weld which is larger than the structure of the connected metal, which leads to lower mechanical properties in the weld zone. According to the results of the research there was a possibility of grinding the structure of the weld and improve the mechanical properties of the weldment type of a shell, welded from sheets of wrought aluminum-magnesium alloy AMg6 with the application as modifiers of nanopowders of chemical compounds. Nanopowders of chemical compounds represent superslow crystal- line or amorphous formation with particle sizes not exceeding 100 nm (1 nm = 10^-9 m), which possess unique physical and chemical properties and mechanical characteristics that are significantly different from those for materials of the same chemical composition in a solid state. As a result, the work performed in a production environment there was the possibility of grinding the structure of the weld and improve the mechanical properties of the weldment type of a shell, welded from sheets of wrought aluminum-magnesium alloy AMg6 with the application as modifiers of nanopowders of chemical compounds of boron nitride BN, lanthanum hexaboride LaB6 and titanium carbonitride TiCN.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Ракетные войска стратегического назначения
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.; Платонов, О.А.; Platonov O.A.; Решетникова, С.Н.; Reshetnikova S.N.; Киселев, Г.Г.; Kiselev G.G.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко // Судостроение. - 2017. - № 5. - С. 55-57 . - ISSN 0039-4580
   Перевод заглавия: Enhancing mechanical performance of aluminum parts by nanomodification of the alloy

УДК

621.762

539.2

Аннотация: Описано применение наномодифицирования, суть которого заключается во введении в жидкий алюминиевый сплав наночастиц тугоплавкого высокопрочного химического соединения нитрида титана TiN, что приводит к повышению механических свойств, отливаемых из этого сплава деталей.
The author hereby describes nanomodification procedure, which lies in injection of nanoparticles of high-tensile and high-melting titanium nitride (TiN) into liquid aluminum alloy with subsequent mechanical performance enhancement of parts this alloy was used in.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.

[Текст] / Генрих Гаврилович Крушенко ; патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН) ; Опубл. 11.01.2010. - [Б. м. : б. и.], 2011
Перевод заглавия: METHOD FOR OBTAINING CAST ALUMINIUM-MAGNESIUM ALLOY
   Перевод заглавия: METHOD FOR OBTAINING CAST ALUMINIUM-MAGNESIUM ALLOY
Аннотация: <p num="14">Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литейных алюминиево-магниевых сплавов, которые могут быть использованы в авиационной и космической технике и в других областях машиностроения для литья деталей, работающих в изделиях, подвергающихся высоким нагрузкам, таких, например, как двигатели летательных аппаратов. Способ включает расплавление алюминиевой основы и введение в нее последовательно алюминиево-бериллиевой лигатуры (Аl - 4,26% Ве), алюминиево-циркониевой лигатуры (Al - 3,0% Zr) и алюминиево-титановой лигатуры (Al - 3,0% Ti), а также магния. Алюминиево-циркониевую лигатуру (Al - 3,0% Zr) и алюминиево-титановую лигатуру (Аl - 3,0% Ti) предварительно по отдельности переплавляют в течение 15 мин в вакуумной индукционной высокочастотной печи при 1100-1200°С и разрежении 0,799-1,066 Па с последующей их разливкой слоем 15-20 мм в изложницы без снятия вакуума. В сплаве уменьшается содержание газов, в результате чего повышаются механические свойства литейного алюминиево-магниевого сплава. 1 табл. </p>
<p num="15">FIELD: metallurgy.</p> <p num="16">SUBSTANCE: method involves melting of aluminium base and introduction to it of aluminium-beryllium alloy combination (Al-4.26%Be), aluminium-zirconium alloy combination (Al-3.0%Zr) and aluminium-titanium alloy combination (Al-3.0%Ti), as well as magnesium. Aluminium-zirconium alloy combination (Al-3.0%Zr) and aluminium-titanium alloy combination (Al-3.0%Ti) are separately pre-molten during 15 min in vacuum induction high-frequency furnace at 1100-1200°C and negative pressure of 0.799-1.066 Pa with their further pouring into layers 15-20 mm thick into casting mould without vacuum removal.</p> <p num="17">EFFECT: in molten metal the gas content is decreased, and as a result, mechanical properties of cast aluminium-magnesium alloy are improved.</p> <p num="18">1 tbl, 1 ex </p>

РИНЦ

Держатели документа:
Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН)

Доп.точки доступа:
Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko Genrikh Gavrilovich; Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН)
Свободных экз. нет

/ E. N. Vasil’ev, V. A. Derevyanko, M. I. Korkhova // Thermophys. Aeromech. - 2019. - Vol. 26, Is. 6. - P917-924, DOI 10.1134/S0869864319060131 . - ISSN 0869-8643
Аннотация: A heat storage using the latent heat of the solid-liquid phase change was experimentally investigated. To intensify heat exchange in its design, hyper-heat-conducting plates were used. During the experiments, the temperature values and the volume changes of the working substance (hexadecane) were measured. The analysis of the thermal balance and phase changes in the volume of the heat storage was carried out. The efficiency of the considered design of the heat storage and high heat-distribution capacity of hyper-heat-conducting plates have been confirmed. © 2019, E.N. Vasil’ev, V.A. Derevyanko, and M.I. Korkhova.

Scopus

Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Vasil’ev, E. N.; Derevyanko, V. A.; Korkhova, M. I.

/ A. E. Ershov, V. S. Gerasimov, I. L. Isaev [et al.] // Chin. Phys. B. - 2020. - Vol. 29, Is. 3. - Ст. 037802, DOI 10.1088/1674-1056/ab6551. - Cited References:38. - Project funded by the Russian Foundation for Basic Research, the Government of the Krasnoyarsk Territory and Krasnoyarsk Regional Fund of Science (Grant 18-42-243023), the RF Ministry of Science and Higher Education, and the State Contract with Siberian Federal University for Scientific Research. A.E. thanks the grant of the President of Russian Federation (agreement 075-15-2019-676). . - ISSN 1674-1056. - ISSN 1741-4199РУБ Physics, Multidisciplinary

Аннотация: We have studied the dynamic and static processes occurring in disordered multiparticle colloidal Ag aggregates with natural structure and affecting their plasmonic absorption spectra under pico- and nanosecond pulsed laser radiations, as well as the physical origin responsible for these processes. We have shown that depending on the duration of the laser pulse, the mechanisms of laser modification of such aggregates can be associated both with changes in the resonant properties of the particles due to their heating and melting (picosecond irradiation mode) and with the particle shifts in the resonant domains of the aggregates (nanosecond pulses) which depend on the wavelength, intensity, and polarization of the radiation. These mechanisms result in formation of a narrow dip in the plasmonic absorption spectrum of the aggregates near the laser radiation wavelength and affect the shape and position of the dip. The effect of polydispersity of nanoparticle aggregates on laser photochromic reaction has been studied.

WOS

Держатели документа:
RAS, SB, Inst Computat Modeling, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Siberian Fed Univ, Krasnoyarsk 660041, Russia.
RAS, SB, KSC, Kirensky Inst Phys,Fed Res Ctr, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Siberian State Univ Sci & Technol, Krasnoyarsk 660014, Russia.

Доп.точки доступа:
Ershov, A. E.; Gerasimov, V. S.; Isaev, I. L.; Gavrilyuk, A. P.; Karpov, S., V; Russian Foundation for Basic ResearchRussian Foundation for Basic Research (RFBR); Government of the Krasnoyarsk Territory [18-42-243023]; Krasnoyarsk Regional Fund of Science [18-42-243023]; RF Ministry of Science and Higher Education; Siberian Federal University for Scientific Research; Russian FederationRussian Federation [075-15-2019-676]