First-Principles Prediction of Rate Coefficients for Free-Radical Cyclization Reactions at Selenium

High-level ab initio calculations of the barriers, enthalpies, and rate coefficients for the intramolecular cyclization reactions of ·CH 2CH2CH2CH2SeR (R = Me, w-Bu, s-Bu, t-Bu, Bn, Bz, Ph2CH) and ·CH2CH2CH 2CH2CH=CH2 have been performed at the G3(MP2)

Radioprotection of targeted and bystander cells by methylproamine

INTRODUCTION: Radioprotective agents are of interest for application in radiotherapy for cancer and in public health medicine in the context of accidental radiation exposure. Methylproamine is the lead compound of a class of radioprotectors which act as DNA binding anti-oxidants, enabling the repair of transient radiation-induced oxidative DNA lesions. This study tested methylproamine for the radioprotection of both directly targeted and bystander cells. METHODS: T98G glioma cells were treated with 15 μM methylproamine and exposed to (137)Cs γ-ray/X-ray irradiation and He(2+) microbeam irradiation. Radioprotection of directly targeted cells and bystander cells was measured by clonogenic survival or γH2AX assay. RESULTS: Radioprotection of directly targeted T98G cells by methylproamine was observed for (137)Cs γ-rays and X-rays but not for He(2+) charged particle irradiation. The effect of methylproamine on the bystander cell population was tested for both X-ray irradiation and He(2+) ion microbeam irradiation. The X-ray bystander experiments were carried out by medium transfer from irradiated to non-irradiated cultures and three experimental designs were tested. Radioprotection was only observed when recipient cells were pretreated with the drug prior to exposure to the conditioned medium. In microbeam bystander experiments targeted and nontargeted cells were co-cultured with continuous methylproamine treatment during irradiation and postradiation incubation; radioprotection of bystander cells was observed. DISCUSSION AND CONCLUSION: Methylproamine protected targeted cells from DNA damage caused by γ-ray or X-ray radiation but not He(2+) ion radiation. Protection of bystander cells was independent of the type of radiation which the donor population received

On fundamental domains and volumes of hyperbolic Coxeter-Weyl groups

We present a simple method for determining the shape of fundamental domains of generalized modular groups related to Weyl groups of hyperbolic Kac-Moody algebras. These domains are given as subsets of certain generalized upper half planes, on which the Weyl groups act via generalized modular transformations. Our construction only requires the Cartan matrix of the underlying finite-dimensional Lie algebra and the associated Coxeter labels as input information. We present a simple formula for determining the volume of these fundamental domains. This allows us to re-produce in a simple manner the known values for these volumes previously obtained by other methods.Comment: v2: to be published in Lett Math Phys (reference added, typo corrected

Casimir Effect in Hyperbolic Polygons

We derive a trace formula for the spectra of quantum mechanical systems in hyperbolic polygons which are the fundamental domains of discrete isometry groups acting in the two dimensional hyperboloid. Using this trace formula and the point splitting regularization method we calculate the Casimir energy for a scalar fields in such domains. The dependence of the vacuum energy on the number of vertexes is established.Comment: Latex, 1

Инфракрасная сушка семян в псевдоожиженном слое

Infrared drying (IR) has found wide application mainly in the food industry. Seeds of cereal crops are dried mainly by a convection method using shaft, column and bunker dryers. Such drying methods are ineffective, they are characterized by low productivity and high specific heat costs. The author has studied some methods of drying ensuring high intensity of the process with the maximum preservation of the quality of seeds. One of them is combined infrared drying. Combined modes of IR drying have a number of advantages over convection drying - quick heating of the particles ensures shortened process time, and the combination of diffusion and thermal diffusion processes facilitates the transfer of moisture from the grain mass center to the periphery, which reduces the specific heat consumption of a drying process. The author has considered a combined method with the use of a fluidized bed with a low intensity of the IR flow, with an additional supply of heat by the heated external air. (Research purpose) To develop a mathematical model of convective radiation IR drying of seeds, to calculate the surface temperature, the power of an IR-emitter, and the parameters of air heating. (Materials and methods) The parameters of combined IR drying have been determined using the regularities characteristic for convective drying, but with an equivalent heat transfer coefficient. The temperature and power of the IR energy source have been determined on the basis of permissible heat supply. The author has experimentally evaluated the efficiency of IR drying with blowing by external and heated air with convection drying. (Results and discussion) The surface temperature and the power of an IR emitter depend on the thickness of the layer, physical- and mechanical and radiological properties of seeds, permissible heat content and heat spent on the evaporation of moisture. It has been established that the exposure of combined drying is 12 percent lower than that of convective drying due to the process intensification with full preservation of the quality parameters of seeds. (Conclusions) The surface temperature and power of an IR emitter have been calculated as a function of the layer height, physical-and-mechanical and radiological properties of seeds, permissible heat content and heat spent on the evaporation of moisture. The degree of air heating with combined IR drying is proportional to the power deficit of an IR emitter and is inversely proportional to the equivalent heat transfer coefficient.Инфракрасная сушка нашла широкое применение преимущественно в пищевой промышленности. Семена зерновых культур сушат в основном конвективным методом в шахтных, колонковых и бункерных сушилках. Подобные методы сушки малоэффективны, их отличает низкая производительность и высокие удельные затраты тепла. Исследовали методы сушки, обеспечивающие высокую интенсивность процесса при максимальном сохранении качества семян. Один из них – комбинированная инфракрасная сушка. Сушка имеет ряд преимуществ перед конвективной сушкой – быстрый прогрев частиц обеспечивает сокращение длительности процесса, а суммирование процессов диффузии и термодиффузии способствует перемещению влаги из центра зерновки к периферии, что снижает удельные затраты тепла на сушку. Рассмотрели комбинированный метод с использованием псевдоожиженного слоя при малой интенсивности инфракрасного потока, с дополнительным подводом тепла подогретым наружным воздухом. (Цель исследования) Разработать математическую модель конвективно-радиационной инфракрасной сушки семян, рассчитать температуру поверхности, мощность инфракрасного излучателя, параметры подогрева воздуха. (Материалы и методы) Обосновали параметры комбинированной инфракрасной сушки используя закономерности, характерные для конвективной сушки, но с эквивалентным коэффициентом теплоотдачи. Определили температуру и мощность источника инфракрасной энергии на основе допустимого теплоснабжения. Экспериментально оценили эффективность инфракрасной сушки при продувке наружным и подогретым воздухом с конвективной сушкой. (Результаты и обсуждение) Температура поверхности и мощности инфракрасного излучателя зависят от толщины слоя, физико-механических и радиологических свойств семян, допустимого теплосодержания и теплоты, затраченной на испарение влаги. Установили, что экспозиция комбинированной сушки на 12 процентов ниже конвективной за счет интенсификации процесса при полном сохранении качественных показателей семян. (Выводы) Рассчитали температуру поверхности и мощность инфракрасного излучателя в зависимости от высоты слоя, физико-механичных и радиологических свойств семян, допустимого теплосодержания и теплоты, затраченной на испарение влаги. Величина степени нагрева воздуха при комбинированной инфракрасной сушке пропорциональна дефициту мощности инфракрасного излучателя и обратно пропорциональна эквивалентному коэффициенту теплоотдачи

Counterfactual Analysis of the Efficiency of Decontamination of Livestock Production Organic Wastes

Introduction. The implementation of the decree of the President of the Russian Federation is aimed at ensuring the food security of the country and requires the industrialization of the agro-industrial sector. The effectiveness of industrialization depends on the use of automated, intelligent solutions at all stages of implementing technological processes. Livestock is an agro-industrial sector generating the largest amount of organic waste materials, which are potential energy carriers: litter, liquid manure, process effluents, etc. According to the data from the Russian Statistics Committee and the research results, the annual volume of manure generated from farms is from 43.3 to 45.1 million tons, while there is an upward trend. The used energy potential from the entire volume does not exceed 40%. It is possible to increase the efficiency of using the energy potential of organic animal waste materials through implementing digitalized solutions. A strategic tool for the effective industrialization of livestock is the implementation of application software products that ensure the growth of ecological and energy effects. Aim of the Article. The aim of the study is a counterfactual evaluation of the efficiency of the model for decontaminating liquid pig manure in the decontamination activator. Materials and Methods. Counterfactual analysis is a tool for formalizing complex, multifactorial processes to ensure their subsequent digitalization. The essence of the analysis consists in a “surveyˮ of the analyzed model through which the values of variables are determined providing changes that lead to a deviation of the response beyond the boundary conditions during interpretation. The advantage of counterfactual analysis is the stability and transparency of the model to external influences during machine learning. It is known that the representative pathogenic markers of the decontamination efficiency of liquid pig manure are helminth eggs and the number of colony-forming units of common coliform bacteria (CFU CCB). However, for testing and implementing an algorithm for counterfactual analysis of a mathematical model, it is acceptable to use the number of CFU CCB. The object of the study was liquid pig manure with a humidity from 88% to 98%, the subject was a counterfactual analysis of the dependence of the number of CFU CCB on the exposure time in the activator, the concentration of active chlorine, the mass of working bodies, magnetic induction, and liquid manure humidity. Results. The results of counterfactual evaluation and analysis carried with the use of the Python programming language and the PyCharm 2022.2 environment are presented in the tables. The counterfactual evaluation made it possible to identify ranges of variation of factors, the use of which can represent the potential of boundary conditions in solving the optimization problem. The cells of these values are highlighted in grey-blue. The most preferred ranges based on counterfactual evaluation are in the cells highlighted in green. Discussion and Conclusions. There has been substantiated the prospects of using active chlorine in combination with the influence of ferromagnetic working bodies moving in an alternating rotating electromagnetic field as a decontamination activator. On the basis of counterfactual evaluation it was established that the most significant factors for determining the efficiency of decontamination of liquid pig manure by the number of CFU CCB are: magnetic induction in the working zone of the activator inductor, active chlorine concentration and exposure time

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДИСКА

A choice of the sizes and form of a disk is made for the set operation conditions on the basis of geometrical ratios between parameters of a disk and their admissible values developed by practice. Except the crumbling and turning ability of a disk the add factors influencing on its geometrical and power parameters are non-crumple condition of a vertical wall of a furrow and steady raising of layer on a curvilinear surface of operation sector. Basic data for construction horizontal, cross-vertical, longitudinal-vertical projections is diameter of a disk, an angle of attack, running depth. Depth of the course images a chord of disk dip on cross-vertical and longitudinal-vertical projections of a disk. The disk sphere which excludes crumple of a vertical wall of a furrow at its movement is designated on the horizontal projection. Criterion of disk efficiency a is possible soil sliding along a curve of longitudinal-vertical projection within limits of the lowermost point and a point excluding crumple of the furrow vertical wall and located on a chord of deep. The parameter of a curve of possible sliding can be defined taking into account that the sum of multiplications of tangent efforts to a projection of a trajectory of the movement of an elementary platform less than zero. Taking into account the received value we can construction the sliding curve on the longitudinal-vertical projection in a zone of operating surface. Points of intersection of the sliding curve with the generating lines of longitudinal-vertical projection are moved by horizontal transfer on a piece of an interval of the horizontal projection. On three points we create a profile of a disk on height of a placement of the generating lines. The disk profile with the spherical or flat bottom should be create at the level of generating lines of cross-vertical projection taking into account the intervals placed on a perpendicular to the center of diameter of a disk of a horizontal projection.Размеры и форму диска для заданных условий работы при обработке почвы выбирают на основании геометрических соотношений между параметрами диска и допустимыми значениями, выработанными практикой. Установили, что кроме крошащей и оборачивающей способности диска, к факторам, влияющим на его геометрические и энергетические параметры, нужно отнести условие несмятия вертикальной стенки борозды и устойчивый подъем пласта по криволинейной поверхности рабочего сектора. Определили, что исходными данными для построения горизонтальной, поперечно-вертикальной, продольно-вертикальной проекций являются диаметр диска, угол атаки, глубина хода. Глубина хода отображает хорду погружения диска на поперечно-вертикальной и продольно-вертикальной проекциях диска. На горизонтальной проекции обозначается сфера диска, которая исключает смятие вертикальной стенки борозды при его движении. Отметили, что критерием работоспособности диска служит возможное скольжение почвы вдоль кривой продольно-вертикальной проекции в пределах самой нижней точки и точки, исключающей смятие вертикальной стенки борозды и расположенной на хорде погружения. Параметр кривой возможного скольжения определен с учетом того, что сумма произведений касательных усилий на проекцию траектории движения элементарной площадки меньше нуля. С учетом полученного значения на продольно-вертикальной проекции в зоне рабочей поверхности построена кривая скольжения. Точки пересечения кривой скольжения с образующими продольно-вертикальной проекции перемещаются горизонтальным переносом на отрезок горизонтальной проекции. По трем точкам осуществляется построение дуг профиля диска по высоте расположения образующих. Профиль диска со сферическим или плоским днищем строится на уровне образующих поперечно-вертикальной проекции с учетом отрезков, расположенных на перпендикуляре к центру диаметра диска горизонтальной проекции. Методика по построению профиля поперечного сечения диска разработана с учетом двух условий: несмятия почвы в зоне хорды погружения и возможности обеспечения ее скольжения. Данная методика позволяет проектировать диск с плоским и сферическим диско

Ресурсосберегающие машинные технологии и режимы работы кукурузоуборочных машин

Russian agrarian can increase corn production and not depend on import if they get more yield and reduce losses at all stages of a harvest cycle. A unified complex of modern highly effective, resource-saving technologies and technical means of harvesting and postharvest processing of corn is for this purpose necessary. The authors offered a concept of multilevel system approach to interconnected functioning of all subsystems of corn production (from harvesting to crop processing and storage) by criterion of resource-saving. Resource-saving technologies of harvesting of ear corn with thresh in a field and with getting of corn and corn cob mix. The minimum of cumulative expenses of energy when harvesting ear corn (1005.3 megajoule per tonne) is provided by technology with use of a self-propelled picker-husker. For harvesting with ear corn thresh in the field the rational technology (724.4 megajoule per tonne) includes harvesting by the combine with an axial and rotor threshing mechanism on the basis of new constructive and technological decisions. The most effective technology is corn harvesting with use on a forage corn and corn cob mix (638.5 megajoule per tonne). The authors developed a block scheme and mathematical model of optimization of parameters and operating modes of technical means. As a result of optimization modernization of the corn harvester provided decrease in energy consumption from 260.4 to 228.2 megajoule per tonne, or by 12.4 percent; increase of combine capacity from 3.4 to 4.6 ha/h, or by 1,4 times, improvement of grain output акщь 12.3 to 14.7 kg/s, or by 1.2 times. Optimum parameters of the unit: width of capture of a harvester made 8.4 m, the working speed of the movement - 6,6 km/h, the mass of the combine - 18180 kg, engine capacity - 224.8 kW, optimum terms of harvesting of grain corn - 8 days.Увеличить производство кукурузы можно, если повысить ее урожайность и снизить потери на всех этапах уборочного цикла. Для этого необходимы современные высокоэффективные ресурсосберегающие технологии и технические средства уборки и послеуборочной обработки кукурузы в едином комплексе. Предложили концепцию многоуровневого системного подхода к взаимоувязанному функционированию всех подсистем производственных процессов заготовки кукурузы (от уборки до переработки и хранения урожая) по критерию ресурсосбережения. Обосновали необходимость применения ресурсосберегающих технологий уборки кукурузы в початках с их обмолотом в поле и с получением зерностержневой смеси. Выявили, что минимум совокупных затрат энергии при уборке кукурузы в початках (1005,3 МДж/т) обеспечивает технология с использованием самоходного пиккер-хескера. Показали, что для уборки кукурузы с обмолотом початков в поле (724,4 МДж/т) рациональная технология включает уборку комбайном с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством на базе новых конструктивно-технологических решений. Выявили наиболее эффективную технологию при уборке кукурузы - с использованием на корм зерностержневой смеси (638,5 МДж/т). Разработали структурную схему и математическую модель оптимизации параметров и режимов работы технических средств. Установили, что в результате оптимизации модернизация кукурузоуборочного агрегата обеспечила снижение энергозатрат с 260,4 до 228,2 МДж/т, или на 12,4 процента; повышение производительности комбайна - с 3,4 до 4,6 га/ч, или в 1,4 раза, пропускной способности - с 12,3 до 14,7 кг/с, или в 1,2 раза. Определили оптимальные параметры агрегата: ширина захвата жатки составила 8,4 м, рабочая скорость движения - 6,6 км/ч, масса комбайна - 18180 кг, мощность двигателя - 224,8 кВт, оптимальные сроки уборки кукурузы на зерно - 8 дней

Современное состояние технологического обеспечения производства овощных культур в Российской Федерации

The main limiting factor in the development of the vegetable growing industry is the low technical level of vegetable cultivation. It should be noted that many works in domestic breeding, as well as in seed production of vegetable crops, are carried out manually. The decrease in the share of Russian varieties in the market of seed material of vegetable crops is largely due to the fact that the technological level and technical equipment of most originating institutions of Russian varieties are simply not comparable with the level of modern Western European breeding and seed production centers and companies that seek to increase the supply of seed material to the Russian market. One of the significant factors in increasing the efficiency of vegetable production is the use of highly efficient agricultural machinery and equipment. At the moment, there are no machines for performing the main operations of cultivating vegetable products in Russia, and the available agricultural machines for vegetable producers are on the verge of physical wear and tear and have long ago exhausted their depreciation resource. The existing foreign analogues presented on the Russian market do not fully meet the agrotechnical requirements imposed by Russian farmers on foreign-made machines. Based on the analysis of the technical support of the vegetable growing industry in the Russian Federation, the need for commodity producers in modern hightech complexes of machines for the production of vegetable crops is economically determined based on the total sown area of vegetable crops. The results of the statistical studies carried out made it possible to assess the current state of agricultural engineering for the production of the required number of machines for vegetable growing. The increase in sown (planting) areas and the expected increase in the production of the main types of crop products against the background of a decrease in the availability of agricultural machinery contributes to an increase in the load per unit of equipment and creates risks of a decrease in the level of agricultural mechanization. Currently, low volumes of domestic seed production are associated, among other things, with the low level of technical equipment of breeding and seed-growing organizations with specialized machines and equipment.Основным сдерживающим фактором развития отрасли овощеводства является низкий технический уровень агротехники возделывания овощей. Необходимо отметить, что многие работы в отечественной селекции, а также в семеноводстве овощных культур выполняются вручную. Снижение доли российских сортов на рынке семенного материала овощных культур во многом обусловлено тем, что технологический уровень и техническая оснащенность большинства учреждений-оригинаторов российских сортов просто не сопоставимы с уровнем современных западно-европейских селекционно-семеноводческих центров и компаний, которые стремятся наращивать объемы поставок семенного материала на российский рынок. Одним из существенных факторов роста эффективности производства овощных культур является применение высокоэффективной сельскохозяйственной техники и оборудования. В настоящий момент машин для выполнения основных операций возделывания овощной продукции в России не производится, а имеющиеся сельскохозяйственные машины у производителей овощной продукции находятся на грани физического износа и уже давно выработали свой ресурс амортизации. Представленные на российском рынке существующие зарубежные аналоги не в полной мере отвечают агротехническим требованиям, предъявляемые российскими аграриями к машинам иностранного производства. На основании анализа технического обеспечения отрасли овощеводства в Российской Федерации экономически определена потребность товаропроизводителей в современных высокотехнологичных комплексах машин для производства овощных культур исходя из суммарной посевной площади овощных культур. Результаты проведенных статистических исследований позволили оценить современное состояние сельскохозяйственного машиностроения по производству необходимого количества машин для овощеводства. Увеличение посевных (посадочных) площадей и ожидаемое наращивание производства основных видов растениеводческой продукции на фоне снижения показателей обеспеченности сельхозтехникой способствует возрастанию нагрузки на единицу техники и создает риски снижения уровня механизации сельского хозяйства. В настоящее время низкие объемы производства отечественных семян связаны в том числе с низким уровнем технической оснащенности селекционно-семеноводческих организаций специализированными машинами и оборудованием