Добро пожаловать на сайт кафедры прикладной математики Кубанского Государственного Университета!
Заведующий кафедрой — Уртенов Махамед Али Хусеевич — заместитель декана по научной работе профессор, д.ф.- м.н., окончил Кубанский госуниверситет в 1975 г.
Математическое моделирование влияния реакции диссоциации/рекомбинации на перенос ионов соли (промежуточный отчет — второй этап)
Второй этап реализации проекта является логическим продолжением первого, с учетом усложнения задач в соответствии с грантом. Проведены исследования по заявленным в гранте планам – разработаны и численно решены математические модели переноса ионов бинарной соли с учетом реакции диссоциации/рекомбинации молекул воды в одномерном (1D) сечении канала обессоливания и двумерном (2D) канале обессоливания с учетом электроконвекции. В связи с многообразием 1D моделей проведена их классификация по свойствам уравнений, стационарности, области исследования, явлениям и свойствам раствора. В ходе исследования обнаружено новое явление в электромембранных системах – пробой пространственного заряда, установлены причины образования и свойства солитоноподобных волн заряда при сверхпредельных токовых режимах. Определены зависимости волн заряда от коэффициентов диффузии, начальной и граничной концентрации. Изучены особенности переноса ионов на каждом этапе пробоя. Установлена структура канала обессоливания и его сечения до, во время, после пробоя, а также в квазистационарном состоянии. Определено влияние некаталитической реакции диссоциации/рекомбинации молекул воды на перенос ионов соли в исследуемых моделях и электроконвекцию в 2D моделях. По результатам работы в рамках гранта за второй этап опубликовано 1 статья (Scopus) и 1 статья (Scopus) отправлена в печать. Разработаны и зарегистрированы 2 программы для ЭВМ, 4 статьи, индексируемы в РИНЦ, опубликованы в сборниках трудов Международных конференции, 2 тезиса во Всероссийских конференциях.
Аннотация
В ходе выполнения Проекта в 2020 году разработана высокотехнологическая экспериментальная ячейка оригинальной конструкции. С ее использованием, проведено комплексное определение электрохимических характеристик мембран (электропроводность, диффузионная проницаемость, селективность, вольтамперные и хронопотенциометрические характеристики, числа переноса ионов H+ и OH− ), применяемых немецкими партнерами (Нафион 117 и др.). Применяя эти параметры разработаны 2D и 3D математическое модели процессов переноса в гладком канале обессоливания (без спейсеров) с учетом диффузии, электромиграции, вынужденной конвекции и электроконвекции на основе уравнений Нернста-Планка-Пуассона и Навье-Стокса (Модель 1). Проведено теоретическое исследование фундаментальных закономерностей нестационарного переноса ионов 1:1 соли в электромембранных системах при далеких сверхпредельных плотностях тока в потенциостатическом и потенциодинамическом режимах. Рассматриваются три электромембранные системы: обедненный диффузионный слой у ионообменной (например, катионообменной) мембраны, сечение канала обессоливания, образованного анионообменной (АОМ) и катионообменной (КОМ) мембранами, моделирующего перенос ионов соли в длинном канале с неподвижным раствором и сам канал обессоливания с учетом вынужденной конвекции.
Математическое моделирование влияния реакции диссоциации/рекомбинации на перенос ионов соли (промежуточный отчет)
В настоящее время для опреснения воды, концентрирования растворов, улучшения качества продуктов и других целей эффективно используются электродиализные аппараты. Причем эффективность работы таких аппаратов зависит от оптимальных параметров работы системы, в частности, от приложенных токов. Но, при применении токов, превышающих предельный диффузионный ток, возникают сопряженные эффекты, требующие исследования. Кроме того, в процессе электродиализа появляются температурные эффекты, которые влияют на все физические свойства воды. Это влияет и на процесс переноса ионов. Поэтому исследование влияния совместных температурных эффектов, связанных с некаталитической реакцией диссоциации молекул воды и джоулевым нагревом раствора на перенос ионов бинарной соли в диффузионном слое возле катионообменной мембраны является актуальной задачей.
В ходе исследования решены поставленные задачи: построение математической модели; разработка алгоритма численного решения краевой задачи, соответствующей математической модели; развитие теории подобия (включая переход к безразмерному виду с использованием характерных величин; определение физического смысла тривиальных критериев подобия), нахождение нетривиальных критериев подобия; расчет и анализ вольтамперной характеристики (ВАХ), сопоставление теоретически установленных основных закономерностей переноса ионов с экспериментальными данными, как в допредельном, так и в запредельном токовых режимах. Кроме того, в результате работы установлены основные закономерности переноса ионов бинарной соли в диффузионном слое у ионообменной мембраны с учетом реакции диссоциации (рекомбинации) молекул воды и температурных эффектов, построена новая математическая модель; разработан алгоритма численного решения краевой задачи, соответствующей математической модели.
На просвещении лежит обязанность
снабжать человека оружием против зла
Р.У.Эмерсон
Проблема неокриминализации подростков и молодежи представляет собой действительную угрозу и вызов социальной стабильности и порядку в условиях неспособности существующих институтов и практик социализации и социального контроля эффективно противостоять этой угрозе. В статье анализируются глубинные причины процессов подростковой неокриминализации в современной России, связанные с распространением субкультуры «А.У.Е.». Рассматриваются вопросы масштабов распространенности данного явления в онлайн и офлайн пространстве, глубины вовлечения в криминальные практики адептов этой субкультуры, анализируются основные социально-экономические причины и исторические прецеденты подростковой криминализации в России. Осуществляется концептуализация проблемы подростковой неокриминализации в контексте ауе-субкультуры, описывается периодизация подростковой криминализации в советской и постсоветской России. Феномен «А.У.Е.» маркирует новую четвертую волну подростковой криминализации, происходящую, в отличие от предшествующих в отсутствие (по крайней мере явных) социальных катаклизмов. В этом, а также в опоре на интернет-коммуникации и специфические формы маркетизации заключается её принципиальная новизна, требующая внимательного изучения. В статье отмечается, что существенное влияние на глубинные предпосылки процессов подростковой неокриминализации оказывают «тонкие» социокультурные факторы, связанные с деформацией культуры детства и культуры нормативной маскулинности в современном обществе. Именно в высокой степени соответствия криминальной (бандитской) субкультуры с её культом силы, личной доблести и презрения к смерти воинским архетипам заключаются глубинные причины её притягательности для подростков и юношества. Основная проблема заключается в необходимости углубить понимание параметров и причин подростковой криминализации и по возможности представить возможные пути и технологии профилактики и коррекции этого явления.
Ключевые слова: подростковая криминализация; игровая криминализация; АУЕ субкультура; социально-экономические факторы подростковой преступности; инверсивное детство; нормативная маскулинность; деформация мужского этоса
Продолжить чтение
