| Inventory number | IRN | Number of state registration | ||
|---|---|---|---|---|
| 0325РК00496 | AP23490027-KC-25 | 0124РК00498 | ||
| Document type | Terms of distribution | Availability of implementation | ||
| Краткие сведения | Gratis | Number of implementation: 0 Not implemented |
||
| Publications | ||||
| Native publications: 4 | ||||
| International publications: 2 | Publications Web of science: 2 | Publications Scopus: 2 | ||
| Patents | Amount of funding | Code of the program | ||
| 0 | 41000000 | AP23490027 | ||
| Name of work | ||||
| Разработка комплекса прикладных программ для численного решения уравнений Навье-Стокса в сложных областях | ||||
| Type of work | Source of funding | Report authors | ||
| Applied | Темирбеков Алмас Нурланович | |||
|
0
1
2
0
|
||||
| Customer | МНВО РК | |||
| Information on the executing organization | ||||
| Short name of the ministry (establishment) | МНВО РК | |||
| Full name of the service recipient | ||||
| Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби" | ||||
| Abbreviated name of the service recipient | НАО "КазНУ им. аль-Фараби" | |||
| Abstract | ||||
|
Объектом исследования являются численные методы и алгоритмы для решения уравнений Навье-Стокса в сложных геометрических областях с использованием модифицированного метода фиктивных областей и криволинейных адаптивных сеток. Зерттеу нысаны-күрделі геометриялық аймақтардағы Навье-Стокс теңдеулерін жалған аймақтар және қисық сызықты адаптивті торлардың модификацияланған әдістерін қолдана отырып шешудің сандық әдістері мен алгоритмдері. Цель проекта состоит в разработке и исследовании эффективных вычислительных методов решения уравнений Навье-Стокса в сложных областях. Изучение вопросов влияния краевых условий вспомогательных и преобразованных задач, размеров области на решение в исходной области. Создание комплекса прикладных программ на основе этих методов, имеющих широкое применение во многих инженерно-технических и экологических задачах. Жобаның мақсаты күрделі аймақтардағы Навье-Стокс теңдеулерін шешудің тиімді есептеу әдістерін әзірлеу және зерттеу. Көмекші және түрлендірілген есептердің шекаралық шарттарының, аймақ өлшемдерінің бастапқы аймақтағы шешімге әсері мәселелерін зерттеу. Көптеген инженерлік-техникалық және экологиялық мәселелерді шешуде кеңінен қолданылатын осы әдістердің негізінде қолданбалы бағдарламалар кешенін құру. Используются методы конечных разностей, численные методы, вариационные методы, методы функционального анализа, методы математического моделирования. Для разработки методов формирования адаптивных разностных сеток применяются теория дифференциальных уравнений в частных производных, вариационное исчисление, многомерная дифференциальная геометрия, теория разностных схем, а также методы вычислительной математики и новейшие облачные вычислительные технологии. Для исследования математических вопросов используются математический аппарат уравнений математической физики, вычислительной математики, теории разностных схем и теории оптимального управления. Ақырлы-айырымдық әдістер, сандық әдістер, вариациялық әдістер, функционалдық талдау әдістері, математикалық модельдеу әдістері қолданылады. Адаптивті айырымдық торларды құру әдістерін қалыптастыру үшін дербес туындылы дифференциалдық теңдеулер теориясы, вариациялық есептеу, көпөлшемді дифференциалдық геометрия, айырымдық сұлбалар теориясы, есептеу математикасының әдістері және заманауи бұлттық есептеу технологиялары қолданылады. Математикалық мәселелерді зерттеу үшін математикалық физика теңдеулерінің, есептеу математикасының, айырымдық сұлбалар теориясы және оңтайлы басқару теориясының математикалық аппараты қолданылады. В 2025 году получен порядок погрешности аппроксимации. Получены априорные оценки для скорости и ее первых, вторых производных и градиента давления. Исследованы вопросы аппроксимации, устойчивости и сходимости разностных схем для вспомогательной задачи МФО для уравнений Навье-Стокса. Доказана теорема устойчивости разностных схем. Доказана сходимость решения вспомогательной задачи МФО к решению исходной. Исследованы влияние краевых условий поставленных на границе вспомогательной области МФО на решение в исходной области. Проведены исследования с применением вычислительного эксперимента. 2025 жылы аппроксимация қателігінің реті анықталды. Жылдамдықтың өзі, оның бірінші және екінші туындылары, сондай-ақ қысым градиенті үшін априорлық бағалар алынды. Навье–Стокс теңдеулеріне арналған ЖАӘ-нің қосалқы есебі үшін айырмдылық схемаларының аппроксимациясы, орнықтылығы және жинақтылығы мәселелері зерттелді. Айырмдылық схемалардың орнықтылығы туралы теоремасы дәлелденді. ЖАӘ-нің қосалқы есебінің шешімінің бастапқы есептің шешіміне жинақталуы дәлелденді. ЖАӘ-нің қосалқы аймағы шекарасында қойылған шекаралық шарттардың бастапқы аймақтағы шешімге әсері зерттелді. Зерттеулер есептеу эксперименттері арқылы жүргізілді. Будут получены новые знания по разработке эффективных вычислительных методов и комплексов прикладных программ численного решения задач для уравнений Навье-Стокса с использованием возможностей современных ИКТ. Результаты, полученные в проекте, являются важными, так как уравнения Навье-Стокса описывают физику многих явлений и применяются для решения научных вопросов и технологических задач индустриального развития в национальном и международном масштабе. Қазіргі заманғы ақпараттық-коммуникациялық технологиялардың мүмкіндіктерін пайдалана отырып, Навье–Стокс теңдеулері үшін есептерді сандық шешуге арналған тиімді есептеу әдістері мен қолданбалы бағдарламалар кешендерін әзірлеу бойынша жаңа білім алынады. Жобада алынған нәтижелер маңызды, өйткені Навье-Стокс теңдеулері көптеген құбылыстардың физикасын сипаттайды және ұлттық және халықаралық масштабта индустриалды дамудың ғылыми мәселелері мен технологиялық мәселелерін шешу үшін қолданылады. Результаты прикладных исследований внесут большой вклад для развитие приближенных методов решения уравнений Навье-Стокса. Полученные результаты будут полезны организациям занимающихся численным моделированием многих больших инженерно-технических задач, задач природного и техногенного загрязнения атмосферного воздуха и водного ресурса. Созданный комплекс прикладных программ может быть рекомендован к внедрению в организациях, занимающихся решением важных прикладных задач, таких как прогноз погоды, загрязнением атмосферного воздуха и.т.д. Қолданбалы зерттеулердің нәтижелері Навье-Стокс теңдеулерін шешудің жуық әдістерін дамытуға үлкен үлес қосады. Алынған нәтижелер көптеген үлкен инженерлік-техникалық есептерді, атмосфералық ауа мен су ресурстарының табиғи және техногендік ластану есептерін сандық модельдеумен айналысатын ұйымдарға пайдалы болады. Жасалған қолданбалы бағдарламалар кешені ауа райын болжау, атмосфералық ауаның ластануын және басқа да маңызды қолданбалы есептерді шешумен айналысатын ұйымдарда енгізуге ұсынылуы мүмкін. Построение эффективных численных методов в сочетании с комплексом прикладных программ для решения уравнений Навье-Стокса вязкой несжимаемой жидкости даст экономический, экологический и научно-технический эффект, так как оно может применятся для решения технологических задач индустриального развития в национальном и международном масштабе, моделирования деятельности аппаратов химической и пищевой промышленности, прогноза погоды, загрязнения атмосферного воздуха, сложных течений в океане, моделирования потоков жидкости в криволинейной трубе и т.д. Тұтқыр сығылмайтын сұйық үшін Навье-Стокс теңдеулерін шешуге арналған тиімді сандық әдістер мен қолданбалы бағдарламалар кешенін құру ұлттық және халықаралық деңгейде индустриялық дамудың технологиялық есептерді шешуге, химия және тамақ өнеркәсібі аппараттарының жұмысын модельдеуге, ауа райын болжауға, атмосфералық ауаның ластануын болжауға, мұхиттағы күрделі ағындарды, қисық сызықты құбырдағы сұйықтық ағынын модельдеуге қолданылуы мүмкін болғандықтан экономикалық, экологиялық және ғылыми-техникалық әсер береді. Вычислительная математика, численное моделирование, вычислительная гидродинамика, гидрометеорология, научные и инженерные расчеты. Есептеу математикасы, сандық модельдеу, есептеу гидродинамикасы, гидрометеорология, ғылыми және инженерлік есептеулер. |
||||
| UDC indices | ||||
| 519.6; 004. | ||||
| International classifier codes | ||||
| 27.41.00; 27.35.21; 27.41.19; | ||||
| Key words in Russian | ||||
| Уравнения Навье-Стокса; метод фиктивных областей; разностная схема; схема расщепления по физическим процессам; метод адаптивных криволинейных сеток; комплекс прикладных программ; | ||||
| Key words in Kazakh | ||||
| Навье-Стокс теңдеулері; жалған аймақтар әдісі; айырымдық сұлба; физикалық процестер бойынша бөліну сұлбасы; адаптивті қисық торлар әдісі; қолданбалы бағдарламалар кешені; | ||||
| Head of the organization | Ибраимов Маргулан Касенович | Доктор PhD / ассоциированный профессор (доцент) | ||
| Head of work | Темирбеков Алмас Нурланович | PhD / Ассоциированный профессор | ||