The object of research, development or design (in Russian) : Основным объектом исследования является построение математической и численной моделей системы пространственных нестационарных недорасширенных сверхзвуковых струй, вдуваемых в спутный поток с введением детермининистического возмущения на входе с целью улучшения смешения.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеудің негізгі нысаны - араласуды жақсарту мақсатында кіреберісте детерминистік қоздыру енгізе отырып, спутниктік ағынға үрленетін кеңістіктік стационарлық емес кеңейтілмеген дыбыстан жоғары ағындар жүйесінің математикалық және сандық модельдерін құру.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является численное изучение механизмов улучшения интенсификации смешения вдуваемой сверхзвуковой сжимаемой неизобарической струи топлива в сверхзвуковой камере сгорания со спутным потоком воздуха с использованием нового подхода на основе осредненных по LES трехмерных уравнений Навье-Стокса для совершенного газа.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - дыбыстан жоғары жану камерасындағы үрленетін дыбыстан жоғары сығылатын обариялық емес отын ағынының спутниктік ауа ағынымен араласуының қарқындылығын жақсарту механизмдерін сандық зерттеу, тамаша газ үшін LES орташа үш өлшемді Навье-Стокс теңдеулеріне негізделген жаңа тәсілді қолдану.

Методы исследования (на русском) : Участники проекта имеют большой опыт численного моделирования сверхзвуковых турбулентных течений. Руководитель проекта Задаулы А.Е. получила степень магистра естественных наук и прошла специальные курсы: «Теория сжимаемых течений и вычислительная гидродинамика». Имеет опыт численного моделирования струйных течений с использованием метода крупных вихрей (LES). Задаулы А. адаптировала компьютерный код Nav3D применительно к решению задачи трехмерного струйного течения в спутном потоке. Научный консультант Бекетаева А. в рамках предыдущих проектов совместно с другими профессорами разработала полунеявный алгоритм решения уравнений Навье-Стокса и компьютерный код (Nav3D) на основе схем ENO и WENO. Разработанный код был успешно апробирован и проверен при изучении многих сложных задач, связанных с основной проблемой, заявленной в проекте. Например, он был реализован для решения задач о высокоскоростных потоках с различной степенью нерасчетности и с широком диапазоном заданных чисел Маха.

Методы исследования (на казахском) : Жобаға қатысушылардың дыбыстан жоғары турбулентті ағындарды сандық модельдеуде үлкен тәжірибесі бар. Жоба жетекшісі Задаұлы А.Е жаратылыстану ғылымдарының магистрі дәрежесін алды және «Сығылатын ағындар теориясы және есептеу сұйықтығының динамикасы» арнайы курсын аяқтады. Үлкен құйынды әдісті (LES) пайдалана отырып, реактивті ағындарды сандық модельдеу тәжірибесі бар. А.Задаулы Nav3D компьютерлік кодын спутниктік ағындағы үш өлшемді реактивті ағын мәселесін шешуге бейімдеді. Ғылыми кеңесші Бекетаева А. алдыңғы жобалар аясында басқа профессорлармен бірлесіп ENO және WENO схемалары негізінде Навье-Стокс теңдеулерін және компьютерлік кодты (Nav3D) шешудің жартылай жасырын алгоритмін жасады. Әзірленген код жобада айтылған негізгі мәселеге қатысты көптеген күрделі есептерді зерделеу кезінде сәтті сынақтан өтті және тексерілді. Мысалы, ол тұрақсыздықтың әртүрлі дәрежелері және көрсетілген Мах сандарының кең диапазоны бар жоғары жылдамдықты ағындар мәселелерін шешу үшін жүзеге асырылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : была сформулирована численная модель вдува изобарической сверхзвуковой сжимаемой струи в спутный поток и была произведена верификация сформулированной численной модели путем сравнения полученных посредством численного эксперимента результатов с известными данными эксперимента Samimmy et. all 1990 на примере проблемы истечения трехмерного слоя смешения; верифицированная численная модель была улучшена путем добавления активного детерминистического возмущения на струю с целью изучения его влияния на формирование и рост слоя смешения, что в свою очередь привело к возникновению более ранней и интенсивной турбулентности.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : бірлескен ағынға изобарлық дыбыстан жоғары сығылатын ағынды айдаудың сандық моделі тұжырымдалды және тұжырымдалған сандық модель үш өлшемді араластырғыш қабаттың шығу мәселесін мысалға ала отырып, сандық эксперимент нәтижесінде алынған нәтижелерді Samimmy et. all 1990 белгілі эксперименттік деректерімен салыстыру арқылы тексерілді; тексерілген сандық модель араластырғыш қабаттың пайда болуына және өсуіне әсерін зерттеу үшін ағынға белсенді детерминирленген күйзелісті қосу арқылы жетілдірілді, бұл өз кезегінде ертерек және қарқынды турбуленттіктің басталуына пайда болды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В проекте все физические проблемы решаются посредством численного моделирования. Валидация и верификация математических и численных моделей осуществляется путем сравнения полученных результатов с известными экспериментальными данными.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобада барлық физикалық есептер сандық модельдеу арқылы шешіледі. Математикалық және сандық модельдерді валидациялау және тексеру алынған нәтижелерді белгілі эксперименттік мәліметтермен салыстыру арқылы жүзеге асырылады.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : жүзеге асырылмаған

Efficiency (in Russian) : Численное моделирование сверхзвукового турбулентного течения и понимание физики течения относятся к сложным научно-техническим задачам. Точное предсказание турбулентных течений играет центральную роль в комплексном изучении таких разнообразных проблем, как оценка глобальных изменений, повышение энергоэффективности двигателей, контроль рассеивания загрязняющих веществ и проектирование биомедицинских устройств. Эта проблема является фундаментальной для понимания всех физических процессов геофизики, горения, смешения. Турбулентные струйные течения представляют интерес при исследовании многих задач аэродинамики, таких как смешение струи топлива со спутным потоком воздуха в камерах сгорания ПВРД, прогнозирование уровня шума двигательных установок, взаимодействие струй при запуске ракетно-космической техники со стартовым оборудованием.

Efficiency (in Kazakh) : Дыбыстан жоғары турбулентті ағынды сандық модельдеу және ағын физикасын түсіну күрделі ғылыми-техникалық мәселелер болып табылады. Турбулентті ағындарды дәл болжау жаһандық өзгерістерді бағалау, қозғалтқыштардың энергия тиімділігін арттыру, ластаушы заттардың дисперсиясын бақылау және биомедициналық құрылғыларды жобалау сияқты әртүрлі мәселелерді кешенді зерттеулерде орталық рөл атқарады. Бұл мәселе геофизиканың, жанудың және араласудың барлық физикалық процестерін түсіну үшін негізгі болып табылады. Турбулентті реактивті ағындар көптеген аэродинамикалық мәселелерді зерттеуде қызығушылық тудырады, мысалы, жанармай ағынын рамжеттік жану камераларындағы бір мезгілде ауа ағынымен араластыру, қозғалтқыш жүйелерінің шу деңгейін болжау, зымыран мен ғарышты ұшыру жабдығы бар технология кезінде ағындардың өзара әрекеттесуі.

Field of application (in Russian) : Турбулентные струйные течения представляют интерес при исследовании многих задач аэродинамики, таких как смешение струи топлива со спутным потоком воздуха в камерах сгорания ПВРД, прогнозирование уровня шума двигательных установок, взаимодействие струй при запуске ракетно-космической техники со стартовым оборудованием.

Field of application (in Kazakh) : Турбулентті реактивті ағындар көптеген аэродинамикалық мәселелерді зерттеуде қызығушылық тудырады, мысалы, жанармай ағынын рамжеттік жану камераларындағы бір мезгілде ауа ағынымен араластыру, қозғалтқыш жүйелерінің шу деңгейін болжау, зымыран мен ғарышты ұшыру жабдығы бар технология кезінде ағындардың өзара әрекеттесуі.