Investigation of the Summer Kara Sea Circulation Employing a Variational Data Assimilation Technique

[ 1] The summer circulations and hydrographic fields of the Kara Sea are reconstructed for mean, positive and negative Arctic Oscillation regimes employing a variational data assimilation technique which provides the best fit of reconstructed fields to climatological data and satisfies dynamical and kinematic constraints of a quasi-stationary primitive equation ocean circulation model. The reconstructed circulations agree well with the measurements and are characterized by inflow of 0.63, 0.8, 0.51 Sv through Kara Gate and 1.18, 1.1, 1.12 Sv between Novaya Zemlya and Franz Josef Land, for mean climatologic conditions, positive and negative AO indexes, respectively. The major regions of water outflow for these regimes are the St. Anna Trough (1.17, 1.21, 1.34 Sv) and Vilkitsky/ Shokalsky Straits (0.52, 0.7, 0.51 Sv). The optimized velocity pattern for the mean climatological summer reveals a strong anticyclonic circulation in the central part of the Kara Sea ( Region of Fresh Water Inflow, ROFI zone) and is confirmed by ADCP surveys and laboratory modeling. This circulation is well pronounced for both high and low AO phases, but in the positive AO phase it is shifted approximately 200 km west relatively to its climatological center. During the negative AO phase the ROFI locaion is close to its climatological position. The results of the variational data assimilation approach were compared with the simulated data from the Hamburg Shelf Ocean Model (HAMSOM) and Naval Postgraduate School 18 km resolution (NPS-18) model to validate these models

Improvement of Manufacturing Procedure as Regards Immunosorbents with Magnetic Properties for Chemiluminescent Assay

mc/ml alongside with high specificity. Additionally, experimental works on melioidosis detection in soil samples has testified to the usage of the composite magnetic immunosorbents for ambient environment monitoring against contamination with various microorganisms and for the purpose of indication of particularly dangerous infection agents

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА В ИСПАРИТЕЛЬНО-КОНДЕНСАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВАХ

Results of investigation of capillary structure properties used in evaporation – condensation devices are presented.Constructive solutions for intensification of heat transfer in evaporation and condensation heat exchangers are offered. The obtained heat transfer experimental data at film-type vapor conden-sation are generalized in criterion form.Description of general rule of heat and mass transfer processes in miniature heat pipes with three various capillary structures at wide range of operating parameters is given in the paper.Представлены результаты исследования свойств капиллярных структур, применяемых в испарительно-конденсационных устройствах.Предложены конструктивные решения для интенсификации теплообмена в испарительных и конденсационных теплообменниках. Полученные экспериментальные данные по теплоотдаче при пленочной конденсации пара обобщены в критериальной форме.Описаны закономерности протекания процессов тепломассообмена в миниатюрных тепловых трубах с тремя типами капиллярных структур в широком диапазоне режимных параметров.

Spin-controlled Mott-Hubbard bands in LaMnO_3 probed by optical ellipsometry

Spectral ellipsometry has been used to determine the dielectric function of an untwinned crystal of LaMnO_3 in the spectral range 0.5-5.6 eV at temperatures 50 K < T < 300 K. A pronounced redistribution of spectral weight is found at the Neel temperature T_N = 140 K. The anisotropy of the spectral weight transfer matches the magnetic ordering pattern. A superexchange model quantitatively describes spectral weight transfer induced by spin correlations. This analysis implies that the lowest-energy transitions around 2 eV are intersite d-d transitions, and that LaMnO_3 is a Mott-Hubbard insulator.Comment: 4 pages, 4 figure

Innovative technologies implementation to the investment and construction industry: problems and determining factors

Construction is one of the most significant sectors of the economy both by the share of the population employed in the industry and in the share of gross value added. Simultaneously сonstruction is one of the outsiders of digital transformation processes, which are now a trend in the development of the Russian economy. However, the construction industry has significant potential and prerequisites for the introduction of digital technologies, including building information modeling (BIM). A relevant scientific and practical task is to identify and systematize the factors (groups of factors) that have a significant impact on the introduction of innovative technologies in construction. This article presents the results of such systematisation with a focus on the implementation of BIM. The object of study was the enterprises of the investment and construction sphere of various focus, carrying out the transition to innovative digital technologies, including BIM. The subject is the factors of internal and external in relation to the organization of the nature that influence on the processes under study. The result of the study is a structured system of these factors, including external and internal environmental factors that may or may not be manageable in a particular management situation

Innovation infrastructure and innovation climate: innovation development ecosystem

The fourth industrial revolution “Industry 4.0” defines a paradigm shift in technological patterns, requiring the modernization of the institutional environment in the context of the development of end-to-end technologies. This fact determines the need for analysis and subsequent development of innovation infrastructure subsystems. The system-forming elements of the innovative development of the national and regional economies are: scientific activities of educational, research, expert organizations; venture forms of entrepreneurship; innovative enterprises and clusters; regulatory and legislative regulators; attributive mechanisms of innovative development and subjects of the innovative environment. The progressive development of the elements and subsystems of the innovation infrastructure determines the need for a systematic representation of the innovation environment. The aim of the study is to analyze the innovation infrastructure and ecosystem in the Russian Federation. The article discusses the categories of “innovation infrastructure” and “innovation ecosystem”, which are becoming increasingly widespread in the scientific literature and government documents, while being used in similar semantic contexts. The key objectives of the study, described in the theoretical part of the work, are the analysis of the elements of the innovation infrastructure and the innovation climate of the territories of federal districts and regions. The study uses general scientific research methods. The information base of the study is the data of federal authorities, research and analytical centers, international consulting companies, publications of Russian and foreign experts. The results obtained are of an applied nature, since they reflect the problem areas and directions for the development of the innovation ecosystem. The main problem is the lack of a single effective approach to managing innovation processes in the Russian Federation, despite the multiplicity of infrastructure elements in the national and regional innovation systems. This aspect is debatable, but the discreteness of the process of developing the national innovation infrastructure is obvious, which does not allow for the functioning of a self-developing open innovation ecosystem

Параметрическая оптимизация системы автоматического управления мощностью энергоблоков 300 МВт в режиме переменного давления пара перед турбиной

The article deals with the problem of parametric optimization of automatic control systems for power units of 300 MW of Lukoml’skaya GRES in the mode of variable pressure of turbine inlet superheated steam. The modernization of automatic power control systems of all power units of Lukoml’skaya GRES was carried out in the nineties of XX century for the last time. At the moment, these systems no longer meet all the requirements of the new standard, which regulates the participation rates of thermal power units in the normalized primary frequency control and in automatic secondary control of frequency and active power flows. According to this standard, the time to achieve the half value of the required power change should be 10 seconds within the normal and emergency reserves; the time to achieve the full value of the required power change should be 30 seconds within the normal reserve and 2 minutes within the emergency one. The construction of the Belarusian NPP is also being completed; its first unit will be put into operation in 2019, and the second one–in 2020. After the launch of the NPP, the Lukoml’skaya GRES power units will be necessitated to operate in a wide range of load changes. It is for these reasons that it is necessary to improve the efficiency of power units in particular and of the entire power plant in general. This can be achieved with the help of the outlined method of parametric optimization of a typical system of automatic control of power units, which allows improving the quality of control of turbine inlet steam power and pressure. The results of computer simulation of transient processes in the system illustrate the technique described in this article and confirm its correctness and undoubted advantages over other methods of optimization of typical systems of automatic control of power units.Статья посвящена вопросу параметрической оптимизации систем автоматического управления мощностью энергоблоков 300 МВт Лукомльской ГРЭС в режиме переменного давления перегретого пара перед турбиной. Последний раз модернизация систем автоматического управления мощностью энергоблоков на всех энергоблоках Лукомльской ГРЭС проводилась в 90-е гг. XX в. В данный момент эти системы уже не удовлетворяют всем требованиям нового стандарта, который регулирует нормы участия энергоблоков тепловых электростанций в нормированном первичном регулировании частоты и автоматическом вторичном регулировании частоты и перетоков активной мощности. Согласно данному стандарту, время достижения половинного значения необходимого изменения мощности должно составлять 10 с в пределах нормального и аварийного резервов; время достижения полного значения необходимого изменения мощности должно составлять 30 с в пределах нормального резерва и 2 мин – в пределах аварийного. Также завершается строительство Белорусской АЭС, первый энергоблок которой будет введен в эксплуатацию в 2019 г., второй – в 2020 г. После запуска АЭС энергоблоки Лукомльской ГРЭС будут вынуждены работать в широком диапазоне изменения нагрузок. Именно по этим причинам необходимо повысить эффективность работы энергоблоков, в частности и всей станции в целом. Этого можно добиться с помощью приведенной методики параметрической оптимизации типовой системы автоматического управления мощностью энергоблоков, позволяющей повысить качество регулирования мощности и давления пара перед турбиной. Результаты компьютерного моделирования переходных процессов в системе иллюстрируют описанную в данной статье методику и подтверждают ее правильность и несомненные преимущества перед другими методами оптимизации типовых систем автоматического управления мощностью энергоблоков

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ТРЕХИМПУЛЬСНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПИТАНИЯ ВОДОЙ ПАРОГЕНЕРАТОРА НА СБРОС НАГРУЗКИ

The paper analyzes an operation of the standard three-impulse automatic control system (ACS) for steam generator water supply. Mathematical model for checking its operational ability on load relief has been developed in the paper and this model makes it possible to determine maximum deviations of water level without execution of actual tests and any corrections in the plants for starting-up of technological protection  systems in accordance with water level in the drum.  The paper reveals reasons of static regulation errors while solving problems of internal and external distortions caused by expenditure of over-heated steam in the standard automatic control system. An actual significance of modernization pertaining to automatic control system for steam generator water supply has been substantiated in the paper.Проанализирована работа типовой трехимпульсной системы автоматического регулирования (САР) питания водой парогенератора. Разработана математическая модель проверки ее работоспособности на сброс нагрузки, позволяющая устанавливать максимальные отклонения уровня воды без проведения натурных испытаний, без корректировки уставок срабатывания технологических защит по уровню воды в барабане. Определены причины статических ошибок регулирования при отработке внутренних и внешних возмущений по расходу перегретого пара в типовой САР. Обусловлена актуальность модернизации типовой САР питания водой парогенератора

Параметрическая оптимизация системы автоматического управления мощностью энергоблоков 300 МВт в режиме постоянного давления пара перед турбиной

The problem of parametric optimization of automatic control systems of power units (ACSPU) of 300 MW at the Lukoml’skaya GRES (Lukoml Condensing Power Plant) at a constant superheated steam pressure upstream of the turbine is under consideration. During 1974–1979, eight units of the Lukoml’skaya GRES implemented ACSPU with a leading boiler power control, which will be forced to work in a wide range of loads due to the planned commissioning of two power units of the Belarusian NPP: the first one – in 2019, and the second one – in 2020. The total capacity of the Belarusian Nuclear Power Plant will amount to 2400 MW. In addition, modern requirements for the regulation of the frequency and flows of active electric power in the power system have been tightened: the time to reach the half value of the required power alteration should be 10 seconds within the normal and emergency reserves; the time to reach the full value of the required power alteration should be 30 seconds within the range of the normal reserve and 2 minutes – within the range of the emergency reserve. With this regard, increasing the efficiency of the units operating in the variable part of the electric load schеdule by the use of modern methods of calculation of parameters of the dynamic adjustment of the regulating devices of ACSPU becomes an urgent problem. The methodology of parametric optimization of the typical ACSPU that make it possible to improve the quality of power regulation and the pressure of the superheated steam upstream of the turbine is presented. The described technique is illustrated by the results of computer simulation of transient processes in the system when the task and internal disturbances are worked out, which confirm the correctness of the proposed technique in comparison with the known methods of optimization of the typical ACSPU.Рассмотрен вопрос параметрической оптимизации систем автоматического управления мощностью энергоблоков (САУМБ) 300 МВт Лукомльской ГРЭС в режиме постоянного давления перегретого пара перед турбиной. В течение 1974–1979 гг. на восьми энергоблоках Лукомльской ГРЭС были внедрены САУМБ с ведущим котельным регулятором мощности, которые будут вынуждены работать в широком диапазоне изменения нагрузок в связи с планируемым вводом двух энергоблоков Белорусской АЭС: первого – в 2019 г., второго – в 2020 г. Суммарная мощность Белорусской АЭС составит 2400 МВт. Кроме того, ужесточились современные требования к регулированию частоты и перетоков активной электрической мощности в энергосистеме: время достижения половинного значения необходимого изменения мощности должно составлять 10 с в пределах нормального и аварийного резервов; время достижения полного значения необходимого изменения мощности должно составлять 30 с в пределах нормального резерва и 2 мин – в пределах аварийного. В связи с этим актуальной становится задача повышения эффективности работы энергоблоков, работающих в переменной части графика электрических нагрузок, за счет использования современных методов расчета параметров динамической настройки регулирующих устройств САУМБ. Приведена методика параметрической оптимизации типовой САУМБ, позволяющая улучшить качество регулирования мощности и давления перегретого пара перед турбиной. Описанная методика иллюстрируется результатами компьютерного моделирования переходных процессов в системе при отработке задания и внутренних возмущений, которые подтверждают правильность предлагаемой методики по сравнению с известными методами оптимизации типовых САУМБ

Методика структурно-параметрической оптимизации каскадных систем автоматического регулирования на основе модифицированного упредителя Смита

The paper presents methodology for structural and parametric optimization of cascade ACS   technological parameters of thermal power processes which has been developed on the basis of a modified Smith predictor. The given methodology permits significantly to improve quality of regulation in comparison with the typical cascade AСS. Разработана методика структурно-параметрической оптимизации каскадных САР технологических параметров теплоэнергетических процессов на базе модифицированного упредителя Смита. Данная методика позволяет существенно улучшить качество регулирования по сравнению с типовой каскадной САР