The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования в данном проекте являются турбулентные потоки эластовязкопластичных жидкостей, в частности растворов Карбопола, в цилиндрической трубе.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бұл жобадағы зерттеу нысаны цилиндрлік құбырдағы эласто вископластикалық сұйықтықтардың, атап айтқанда Карбопол ерітінділерінің турбулентті ағындары болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Этот проект направлен на экспериментальное исследование турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей, в частности растворов Карбопола, внутри цилиндрической трубы, уделяя особое внимание реологическим эффектам, характеристикам турбулентности и обоснованности законов масштабирования, управляющих механизмами передачи энергии.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жоба цилиндрлік құбыр ішіндегі эласто вископластикалық сұйықтықтардың, атап айтқанда Карбопол ерітінділерінің турбулентті ағындарын эксперименттік зерттеуге бағытталған, реологиялық әсерлерге, турбуленттілік сипаттамаларына және энергия беру механизмдерін басқаратын масштабтау заңдарының негізділігіне назар аударады.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования в проекте включают экспериментальные исследования, в которых используется прозрачная цилиндрическая трубка с растворами Карбопола (0,1% и 0,15%) для анализа профилей средней скорости при различных концентрациях и числах Рейнольдса, что помогает понять влияние реологических свойств на характеристики турбулентного потока. Спектральный анализ выполняется с применением методов, таких как трехмерная велосиметрия частиц (PIV) и лазерная допплеровская анемометрия (LDA), для исследования спектра мощности флуктуаций скорости и понимания механизмов передачи энергии от крупных к мелким масштабам. Всесторонний статистический анализ флуктуаций скорости в потоке растворов Карбопола проводится для выявления закономерностей и влияния концентрации и числа Рейнольдса на статистическое распределение. Теоретическое обоснование и численное моделирование включают разработку теоретической основы для изучения перехода от ламинарного течения к турбулентному в эластовязкопластичных жидкостях с акцентом на численные подходы, дополнение экспериментальных данных моделями и объяснение асимметрии профилей скорости.

Методы исследования (на казахском) : Жобадағы зерттеу әдістері әртүрлі концентрациялар мен Рейнольдс сандарындағы орташа жылдамдық профильдерін талдау үшін Карбопол ерітінділері бар мөлдір цилиндрлік түтікті (0,1% және 0,15%) пайдаланатын эксперименттік зерттеулерді қамтиды, бұл реологиялық қасиеттердің турбулентті ағын сипаттамаларына әсерін түсінуге көмектеседі. Спектрлік талдау жылдамдықтың ауытқуының қуат спектрін зерттеу және энергияны үлкеннен кішіге беру механизмдерін түсіну үшін бөлшектердің үш өлшемді велосиметриясы (PIV) және лазерлік доплерлік анемометрия (LDA) сияқты әдістерді қолдану арқылы жүзеге асырылады. Карбопол ерітінділерінің ағынындағы жылдамдықтың ауытқуын жан-жақты статистикалық талдау Рейнольдс концентрациясы мен санының статистикалық таралуға заңдылықтары мен әсерін анықтау үшін жүргізіледі. Теориялық негіздеу және сандық модельдеу сандық тәсілдерге баса назар аудара отырып, эластовязкопластикалық сұйықтықтардағы ламинарлы ағыннан турбуленттіге ауысуды зерттеудің теориялық негізін әзірлеуді, эксперименттік деректерді модельдермен толықтыруды және жылдамдық профильдерінің асимметриясын түсіндіруді қамтиды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана теоретическая основа исследования, включая обоснование задачи и расчет основных параметров течения, проведен углубленный анализ литературы по турбулентным потокам эластовязкопластичных жидкостей. Выполнены предварительные эксперименты, в ходе которых рассчитаны геометрические свойства экспериментального оборудования, выбраны концентрации растворов Карбопола и разработана стратегия калибровки приборов. Настроено и откалибровано экспериментальное оборудование в лаборатории LEMTA, проведены тестовые эксперименты, подтвердившие корректность работы оборудования и выбранных параметров. Проведен первичный анализ данных, включая профили скорости и напряжений, что позволило выявить особенности поведения потоков растворов Карбопола. Новизна результатов первого года проекта заключается в использовании комплексного подхода, объединяющего экспериментальные, численные и теоретические методы для изучения турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей. Впервые проведен экспериментальный анализ турбулентных потоков растворов Карбопола в прозрачной цилиндрической трубе, что позволило детально изучить влияние реологических свойств на переход от ламинарного к турбулентному режиму. Разработанная методология калибровки и настройки оборудования, а также предварительные данные о поведении растворов Карбопола в турбулентных потоках закладывают основу для дальнейших исследований, направленных на выявление механизмов передачи энергии и закономерностей в характеристиках потока.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Мәселенің негіздемесі мен ағымның негізгі параметрлерін есептеуді қоса алғанда, зерттеудің теориялық негізі әзірленді, эластовязкопластикалық сұйықтықтардың турбулентті ағындары бойынша әдебиеттерге терең талдау жүргізілді. Алдын ала эксперименттер жүргізілді, оның барысында эксперименттік жабдықтың геометриялық қасиеттері есептелді, Карбопол ерітінділерінің концентрациясы таңдалды және аспаптарды калибрлеу Стратегиясы жасалды. Lemta зертханасында эксперименттік жабдық конфигурацияланды және калибрленді, жабдықтың дұрыс жұмыс істеуін және таңдалған параметрлерді растайтын тестілік эксперименттер жүргізілді. Карбопол ерітінділері ағындарының мінез-құлық ерекшеліктерін анықтауға мүмкіндік беретін жылдамдық пен кернеу профильдерін қоса алғанда, деректерге бастапқы талдау жүргізілді. Проектің жаңалығы эластовязкопластикалық сұйықтықтардың турбулентті ағындарын зерттеу үшін эксперименттік, сандық және теориялық әдістерді біріктіретін кешенді тәсілді қолдану болып табылады. Алғаш рет Мөлдір цилиндрлік құбырдағы Карбопол ерітінділерінің турбулентті ағындарына эксперименттік талдау жүргізілді, бұл реологиялық қасиеттердің ламинардан турбулентті режимге өтуіне әсерін егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік берді. Жабдықты калибрлеу мен баптаудың әзірленген әдістемесі, турбулентті ағындардағы Карбопол ерітінділерінің мінез-құлқы туралы алдын ала деректер энергия беру механизмдері мен ағын сипаттамаларындағы заңдылықтарды анықтауға бағытталған әрі қарайғы зерттеулердің негізін қалады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели проекта за первый год включают разработку и настройку экспериментальной установки с прозрачной цилиндрической трубой для изучения турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей. Были выполнены расчеты геометрических параметров оборудования, что позволило обеспечить его соответствие требованиям экспериментов и создать оптимальные условия для исследований потоков растворов Карбопола с концентрациями 0,1% и 0,15%. Закуплен высокоточный реометр для измерения реологических свойств растворов, что позволяет проводить более точную калибровку жидкостей и улучшает воспроизводимость экспериментов. Среди технико-экономических показателей можно выделить экономию времени и ресурсов благодаря наличию собственного реометра, что минимизирует зависимость от внешних лабораторий и связанных с этим логистических затрат. Также удалось оптимизировать расходы на экспериментальные исследования за счет использования универсального оборудования и программного обеспечения, включая MATLAB и Python, для анализа данных, что уменьшает необходимость в дополнительных программных инвестициях. Эффективность исследований повышена благодаря сотрудничеству с лабораторией LEMTA, что обеспечило доступ к специализированному оборудованию и экспертной поддержке без дополнительных финансовых вложений на аренду оборудования или обучение.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның бірінші жылдағы негізгі конструктивті және техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне эластовископластикалық сұйықтықтардың турбулентті ағындарын зерттеуге арналған мөлдір цилиндрлік құбыры бар эксперименттік қондырғыны әзірлеу және конфигурациялау кіреді. Жабдықтың геометриялық параметрлерін есептеу жүргізілді, бұл оның эксперименттер талаптарына сәйкестігін қамтамасыз етуге және 0,1% және 0,15% концентрациялары бар Карбопол ерітінділерінің ағындарын зерттеу үшін оңтайлы жағдайлар жасауға мүмкіндік берді. Ерітінділердің реологиялық қасиеттерін өлшеу үшін жоғары дәлдіктегі реометр сатып алынды, бұл сұйықтықтарды дәлірек калибрлеуге мүмкіндік береді және эксперименттердің қайталануын жақсартады. Техникалық-экономикалық көрсеткіштердің ішінде уақыт пен ресурстарды үнемдеуді өзіндік реометрдің болуына байланысты бөліп көрсетуге болады, бұл сыртқы зертханаларға және онымен байланысты логистикалық шығындарға тәуелділікті азайтады. Сондай-ақ, деректерді талдау үшін MATLAB және Python қоса алғанда, әмбебап аппараттық құралдар мен бағдарламалық жасақтаманы пайдалану арқылы эксперименттік зерттеу шығындарын оңтайландыруға қол жеткізілді, бұл қосымша бағдарламалық жасақтаманы инвестициялау қажеттілігін азайтады. Lemta зертханасымен ынтымақтастықтың арқасында зерттеулердің тиімділігі жақсарды, бұл жабдықты жалға алуға немесе оқытуға қосымша қаржылық инвестициясыз мамандандырылған жабдыққа және сараптамалық қолдауға қол жеткізуді қамтамасыз етті.

Level of implementation (in Russian) : В ходе данного научного проекта акцент был сделан на углублении наших теоретических знаний о турбулентных потоках эластовязкопластичных жидкостей и получении новых научных результатов. Исследования были ориентированы на фундаментальные аспекты и не предполагали непосредственного практического внедрения в промышленность или другие прикладные области. Основная цель заключалась в детальном изучении реологических свойств растворов Карбопола и механизмов передачи энергии в турбулентных режимах, что расширяет теоретическую базу в области гидродинамики. Полученные результаты создают потенциал для последующих практических применений, однако на текущем этапе проект сосредоточен исключительно на научной исследовательской деятельности и раскрытии новых закономерностей и характеристик турбулентного течения.

Level of implementation (in Kazakh) : Осы ғылыми жоба барысында эластовязкопластикалық сұйықтықтардың турбулентті ағындары туралы теориялық білімімізді тереңдетуге және жаңа ғылыми нәтижелер алуға баса назар аударылды. Зерттеулер іргелі аспектілерге бағытталған және өнеркәсіпке немесе басқа қолданбалы салаларға тікелей практикалық енгізуді көздемеді. Негізгі мақсат Карбопол ерітінділерінің реологиялық қасиеттерін және гидродинамика саласындағы теориялық базаны кеңейтетін турбулентті режимдердегі энергия беру механизмдерін егжей-тегжейлі зерттеу болды. Алынған нәтижелер кейінгі практикалық қолдану үшін әлеует тудырады, бірақ қазіргі кезеңде жоба тек ғылыми-зерттеу жұмыстарына және турбулентті ағымның жаңа заңдылықтары мен сипаттамаларын ашуға бағытталған.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта за первый год проявилась в оптимизации времени и ресурсов через внедрение собственного реометра, что снизило зависимость от внешних лабораторий и сократило логистические затраты. Благодаря наличию качественного оборудования и программного обеспечения, таких как MATLAB и Python, удалось сократить необходимость в дополнительных инвестициях и повысить производительность исследований, проводя обработку данных с высокой точностью и минимальными затратами. Сотрудничество с лабораторией LEMTA обеспечило доступ к уникальным ресурсам и экспертной поддержке, что позволило избежать затрат на аренду и обучение, а также ускорить проведение экспериментов за счет использования передового оборудования.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның бірінші жылдағы тиімділігі өзінің реометрін енгізу арқылы уақыт пен ресурстарды оңтайландыруда көрінді, бұл сыртқы зертханаларға тәуелділікті төмендетіп, логистикалық шығындарды қысқартты. MATLAB және Python сияқты сапалы жабдықтар мен бағдарламалық жасақтаманың арқасында деректерді жоғары дәлдікпен және минималды шығындармен өңдеу арқылы қосымша инвестициялау қажеттілігін азайтуға және зерттеу өнімділігін арттыруға мүмкіндік туды. LEMTA зертханасымен ынтымақтастық бірегей ресурстарға және сараптамалық қолдауға қол жеткізуді қамтамасыз етті, бұл жалдау және оқу шығындарын болдырмады, сонымен қатар озық жабдықты пайдалану арқылы эксперименттер жүргізуді жеделдетеді.

Field of application (in Russian) : Область применения проекта охватывает как фундаментальные исследования, так и практические отрасли, связанные с изучением и использованием турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей. Полученные результаты и разработанные методики могут быть полезны в таких сферах, как химическая и нефтегазовая промышленность, где требуется управление реологическими характеристиками сложных жидкостей для оптимизации процессов транспортировки и переработки. Проект также актуален для фармацевтической и пищевой промышленности, где важно контролировать поведение неньютоновских жидкостей в потоке. Результаты исследования могут найти применение в моделировании и прогнозировании поведения материалов с предельным напряжением, что позволяет улучшить инженерные решения в различных промышленных и научных областях, связанных с обработкой и управлением вязкоупругих и вязкопластичных жидкостей.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның ауқымы эластовископластикалық сұйықтықтардың турбулентті ағындарын зерттеуге және пайдалануға байланысты іргелі зерттеулерді де, практикалық салаларды да қамтиды. Алынған нәтижелер мен әзірленген әдістер тасымалдау және өңдеу процестерін оңтайландыру үшін күрделі сұйықтықтардың реологиялық сипаттамаларын басқаруды қажет ететін химия және мұнай-газ өнеркәсібі сияқты салаларда пайдалы болуы мүмкін. Жоба фармацевтика және тамақ өнеркәсібіне де қатысты, мұнда ағындағы ньютондық емес сұйықтықтардың әрекетін бақылау маңызды. Зерттеу нәтижелері вискоэластикалық және вископластикалық сұйықтықтарды өңдеуге және басқаруға байланысты әртүрлі өнеркәсіптік және ғылыми салалардағы инженерлік шешімдерді жақсартуға мүмкіндік беретін шекті кернеулі материалдардың мінез-құлқын модельдеу мен болжауда қолданыла алады.