The object of research, development or design (in Russian) : 1. Детальный анализ эффективности смешения пространственного турбулентного высокоскоростного слоя смешения с твердыми частицами на основе метода двухсторонней связи. 2. Построение новой, сквозного счета существенно неосциллирующей схемы (ENO) высокого порядка точности на неравномерной сетке.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 1. Екі жақты байланыс әдісіне негізделген қатты бөлшектермен үш өлшемді турбулентті жоғары жылдамдықты араласу қабатының араласу тиімділігін егжей-тегжейлі талдау. 2. Біркелкі емес торда дәлдіктің жоғары ретті мәні бойынша тербеліссіз сұлбасының (ENO) жаңа, түпкілікті есебін құру.

Aim of work (in Russian) : Численно выявить основные закономерности течения в неизотермическом высокоскоростном сжимаемом слое смешения с твердыми частицами при различных режимах течения путем прямого численного моделирования. Разработать новую версию высокоэффективной, существенно неосциллирующей схемы сквозного счета на неравномерной сетке для моделирования высокоскоростных течений.

Aim of work (in Kazakh) : Тікелей сандық модельдеу арқылы әртүрлі ағын режимдеріндегі қатты бөлшектермен изотермиялық емес жоғары жылдамдықты сығылатын араласу қабатындағы негізгі ағын үлгілерін сандық түрде анықтау. Жоғары жылдамдықты ағындарды модельдеу үшін біркелкі емес торда жоғары тиімді, қатты тербеліссіз санау бойынша сұлбаның жаңа нұсқасын әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Разработанная авторами проекта ENO (существенно неосциллирующая) схемы высокого порядка точности для расчета турбулентных сверхзвуковых струй и течения в слое смешения с твердыми частицами с помощью модели односторонней связи.

Методы исследования (на казахском) : Бір жақты байланыс үлгісін пайдалана отырып, қатты бөлшектермен араласатын қабаттағы турбулентті дыбыстан жоғары ағындар мен ағынды есептеу үшін ENO (негізінде тербеліссіз) жоғары ретті дәлдік схемасының авторлармен әзірлеген.

Obtained results and novelty (in Russian) : Изучены способы наиболее точных аппроксимаций межфазного взаимодействия из открытых источников. Построена математическая модель межфазного взаимодействия несущей газовой фазы и твердых частиц. После этого она объединена с математической моделью пространственного высокоскоростного слоя смешения с твердыми частицами путем добавления источниковых членов межфазного взаимодействия в уравнения импульса и энергии газовой фазы, а также в уравнения для частиц. Затем предложен алгоритм численного решения задачи. Для этого написаны дополнительные подпрограммы с учетом межфазного обмена и добавлены в компьютерный код NAV3D. Установлено влияние параметров частиц на физические закономерности газа путем сравнительного анализа с результатами задачи без межфазного взаимодействия. Сформулирована одномерная нелинейная начально-краевая задача для гиперболических систем уравнений. Численная схема сквозного счета на неравномерной сетке (построенная в подзадаче 2.1) распространена к нелинейному одномерному случаю с использованием линеаризованного потока. Разработана новая версия полунеявного метода на неравномерной сетке, основанного на расщеплении векторов потока с учетом знака собственных значений матриц Якоби. Построенная численная схема для нелинейной одномерной задачи расширена на трехмерные уравнения Эйлера. Построены три нелинейных числовых потока высокого порядка точности для трех пространственных направлений. После процедуры факторизации, получены три одномерных оператора.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ашық көздерден фазааралық өзара әрекеттесудің ең дәл жуықтау әдістері зерттелді. Тасымалдаушы газ фазасы мен қатты бөлшектер арасындағы фазааралық әсерлесудің математикалық моделі құрастырылды. Содан кейін ол газ фазалық импульс пен энергия теңдеулеріне, сондай-ақ бөлшектер теңдеулеріне фазааралық әрекеттесу көздерінің мүшелерін қосу арқылы қатты бөлшектермен кеңістіктегі жоғары жылдамдықты араластыру қабатының математикалық моделімен біріктіріледі. Содан кейін есепті сандық шешу алгоритмі ұсынылады. Осы мақсатта фазааралық алмасуды ескере отырып, қосымша ішкі бағдарламалар жазылды және NAV3D компьютерлік кодына қосылды. Бөлшектердің параметрлерінің газдың физикалық заңдарына әсері фазааралық әрекеттесусіз есептің нәтижелерімен салыстырмалы талдау арқылы анықталды. Гиперболалық теңдеулер жүйелері үшін бір өлшемді сызықты емес бастапқы-шекаралық есеп тұжырымдалған. Біркелкі емес торда (2.1 ішкі мәселеде құрастырылған) ұшу есебіне арналған сандық схема сызықтық ағынды пайдалана отырып, сызықты емес бір өлшемді жағдайға кеңейтілген. Якоби матрицаларының меншікті мәндерінің белгісін ескере отырып, ағын векторларын бөлуге негізделген біркелкі емес тордағы жартылай жасырын әдістің жаңа нұсқасы әзірленді. Сызықты емес бірөлшемді есеп үшін құрастырылған сандық схема үш өлшемді Эйлер теңдеулеріне кеңейтілген. Үш кеңістіктік бағыт үшін дәлдігі жоғары сызықты емес үш сандық ағындар құрастырылған. Бөлшектеу процедурасынан кейін бір өлшемді үш оператор алынады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Нет, так как исследование является фундаментальным

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ, себебі, зерттеу іргелі болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Исследования в проекте носят фундаментальный характер и их значимость обусловлена научно-техническим потенциалом, что даст и экономический эффект. Принципиальные отличия и преимущество идеи проекта от существующих аналогов состоит в том, что она приведет к получению новых физических закономерностей высокоскоростного течения в слое смешения газ-твердые частицы. Построенная численная модель горения газ-твердая частиц в высокоскоростной многофазной среде отличается от аналогичных моделей тем, что в ней детально моделируется горение частиц. Это повысит уровень научных знаний и конкурентоспособность нашего исследовательского коллектива в этом направлении. Новая высокого порядка точности ENO схема на неравномерных сетках значительно упростит, по сравнению с аналогами, численное решение задач со сложной геометрией и повысит также нашу конкурентоспособность в этой области.

Efficiency (in Kazakh) : Жобадағы зерттеулер іргелі сипатқа ие және оның маңыздылығы экономикалық нәтиже беретін ғылыми-техникалық потенциалмен анықталады. Жоба идеясының қолданыстағы аналогтардан түбегейлі айырмашылығы мен артықшылығы оның газбен қатты бөлшектерді араластыру қабатындағы жоғары жылдамдықты ағынның жаңа физикалық заңдарын алуына әкелетіндігінде. Жоғары жылдамдықты көп фазалы ортада қатты газ бөлшектерінің жануына құрастырылған сандық модель ұқсас модельдерден бөлшектердің жануын егжей-тегжейлі модельдеуімен ерекшеленеді. Бұл ғылыми білім деңгейін және осы бағыттағы зерттеу тобымыздың бәсекеге қабілеттілігін арттырады. Біркелкі емес торлардағы жаңа жоғары ретті дәлдікті ENO схемасы аналогтармен салыстырғанда күрделі геометриялық есептерді сандық шешуді айтарлықтай жеңілдетеді, сонымен қатар осы саладағы бәсекеге қабілеттілігімізді арттырады.

Field of application (in Russian) : Полученные результаты межфазных взаимодействий в пространственном высокоскоростном слое смешения, а также модели горения газ-частицы для моделирования горения многофазной среды, могут быть использованы учеными и исследовательскими группами, занимающимися численным моделированием и проводящими эксперименты в этой области. Также, выявленные физические явления могут быть использованы специалистами в различных технологических приложениях при создании прямоточных воздушно-реактивных двигателей и термохимических систем для организации эффективного теплообмена. Новую высокого порядка точности схему сквозного счета на неравномерной сетке могут использовать ученые в области вычислительной гидродинамики (CFD).

Field of application (in Kazakh) : Кеңістіктегі жоғары жылдамдықты араластырғыш қабаттағы фазааралық өзара әрекеттесулердің алынған нәтижелерін, сондай-ақ көпфазалы ортаның жануын модельдеу үшін газ-бөлшектердің жану үлгілерін осы салада сандық модельдеумен және тәжірибелермен айналысатын ғалымдар мен зерттеу топтары пайдалана алады. .Сондай-ақ анықталған физикалық құбылыстарды мамандар әртүрлі технологиялық қосымшаларда тікелей ауаөреактивті қозғалтқыштарды және тиімді жылу беруді ұйымдастыру үшін термохимиялық жүйелерді құру кезінде пайдалана алады. Біркелкі емес тордағы жаңа жоғары дәлдіктегі соңғы есептеу схемасын есептеу сұйықтығының динамикасы (CFD) ғалымдары пайдалана алады.