Подано математичну модель та числовий метод розрахунку двовимірних турбулентних відривних течій, особливістю яких є формування зони оберненої течії значних розмірів та точкою відриву. Наведено приклад розрахунку характеристик течії, що розвивається над комбінацією порожніми, утвореної в обтічній поверхні, і уступу.

Наведено результати математичного моделювання взаємодії примежового шару на плоскій поверхні зі слідами тіл різної форми (обтічного та поганого). Розрахунки виконано за запропонованим і розробленим скінченно-різницевим методом. Розрахункові параметри порівняно з відомими експериментальними даними Е.Г. Тулапуркара, В. Рамжі, Раджасекара.

Викладено основні методи розв'язання невизначених і визначених інтегралів.

Изложены основные методы решения неопределенных и определенных интегралов.

Розглянуто проблеми використання струменних течій під час капілярного контролю внутрішніх циліндричних поверхонь конструкцій. Наведено основи побудови інженерного та теоретичного методів розрахунку характеристик газорідинних струминних течій, які використовуються для нанесення дефектоскопічної рідини на поверхню з метою дослідження цілісності останньої. Показано, що на ефективність контролю впливають геометричні особливості поверхні, що досліджується, та різноманітні параметри струменя.

Розглянуто проблеми використання струменевих течій у ході капілярного контролю внутрішніх циліндричних поверхонь конструкцій. Наведено основи побудови інженерного та теоретичного методів розрахунку характеристик газорідинних струменевих течій, які використовуються для нанесення дефектоскопічної рідини на поверхню з метою дослідження цілісності останньої. Показано, що на ефективність контролю впливають як геометричні особливості дослідженої поверхні, так і різноманітні параметри струменя.

Проаналізовано значний обсяг відомого експериментального матеріалу, в результаті чого виділено найсуттєвіші механізми впливу методів управління на різні за масштабами вихрові складові турбулентного руху, а також визначено особливості їх фізичної взаємодії за спільного використання. Розроблено гібридну математичну модель турбулентності, що адаптована до врахування впливів даних методів управління як за окремого їх застосування, так і в ряді комбінацій. Проведено широкомасштабний обчислювальний експеримент, який переконливо довів коректність ідей та припущень, використаних під час побудови даної моделі й її втілення в числові методи розрахунку характеристик примежових шарів для ряду практично важливих типових геометричних конфігурацій на напівемпіричному (RANS) рівні модельного наближення.

Запропоновано гібридний метод багатопоточно-розподілених мультипроцессорних обчислень, орієнтований на використання кластерних комп'ютерних систем з багатопроцесорними вузлами чи/або багатоядерними процесорами. Ефективність запропонованого підходу проаналізовано в задачах розв'язування систем лінійних алгебричних рівнянь великих порядків, а також моделювання течії в порожнині, що має форму прямокутного паралелепіпеда.

Запропоновано математичну модель та метод розрахунку турбулентних пристінних струменів, що дозволяють врахувати вплив мікрорельєфу обтічної поверхні. Продемонстровано спроможність відтворення розрахунковим шляхом характерних особливостей деформації розподілів ряду визначальних локальних характеристик течії. Визначено пріоритетні напрямки застосування розробленого обчислювального методу.

Запропоновано математичну модель та відповідну модифікацію методу розрахунку турбулентних примежових шарів та пристінних струменів зі встановленими поблизу обтічної поверхні пристроями руйнування великих вихорів. Продемонстровано спроможність розрахунковим шляхом на основі розробленого підходу відтворити характерні особливості деформації розподілів ряду визначальних локальних характеристик течії. Визначено пріоритетні напрямки застосування розробленого обчислювального методу.

Наведено структурні особливості алгебрично-диференціальної моделі турбулентності, що застосовувались під час визначення характеристик газорідинних струминних течій. Розглянуто вплив геометричних та режимних параметрів струменя, які є визначальними з погляду ефективності здійснення дефектоскопії.

Представлено нові результати математичного моделювання пристінних градієнтних турбулентних зсувних течій на основі єдиного підходу до побудови моделі турбулентної в'язкості. Розглянуто сімейство напівемпіричних моделей, які володіють різними можливостями щодо врахування складності фізичних аспектів динаміки турбулентного руху, але об'єднані єдиним принципом побудови. Наведено результати наближено-аналітичних і числових розрахунків характеристик різних турбулентних примежових шарів. Продемонстровано можливості розробленого єдиного підходу під час моделювання ряду течій, для яких є наявними експериментальні розподіли локальних і інтегральних характеристик.

Розглянуто шляхи масштабування продуктивності обчислень під час числового розв'язання типового елементу постановок багатьох аерогідродинамічних задач, який одночасно є одним з найвимогливіших до ресурсів обчислювальної техніки - рівняння Пуассона. Особливу увагу приділено дослідженню ефективного використання під час побудови МРІ алгоритмів багатоядерної архітектури вузлів сучасних кластерних систем, а також оцінці додаткового приросту швидкодії за рахунок задіювання технології Intel Hyper-threading. Показано, що ефективність використання останньої під час розв'язання рівняння Пуассона залежить від розмірності задачі і для просторового розрахункового випадку Hyper-threading може забезпечити прискорення, близьке до використання реальних ядер.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.43 + В253.330.57

Рубрики:

Турбулентний рух рідини. Турбулентність < Гідромеханіка >

Шар граничний. Середовище газ. Середовище стисливе < Аеро- і газодинаміка >

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Виконано аналіз результатів експериментальних досліджень щодо управління турбулентним примежовим шаром шляхом мікропрофілювання обтічної поверхні, виділено визначальні фізичні механізми регуляризації пристінного вихроутворення. Обгрунтовано актуальність побудови математичних моделей даного методу управління з метою скорочення процесу його впровадження в практику проектування перспективних транспортних засобів, оптимізації геометричних властивостей та пошуку ефективних заходів, націлених на подолання експлуатаційних недоліків.

Виконано аналіз результатів експериментальних та теоретичних досліджень щодо обтікання рельєфу земної поверхні і, зокрема, міської забудови. Увагу приділено визначальним фізичним процесам, що обумовлюють формування вихрових структурних особливостей під час обтікання вітром споруд значних розмірів, аспектам силової взаємодії та особливостям дифузійних процесів розповсюдження забруднень в елементах міської забудови. Обгрунтовано актуальність побудови математичних моделей цих процесів з метою розробки і впровадження в практику проектування сучасних наукових підходів для визначення гранично припустимої максимальної щільності міської забудови.

Розглянуто шляхи масштабування ефективності обчислень під час числового розв'язання типового елемента постановок багатьох задач математичної фізики, який одночасно є одним з найвимогливіших до ресурсів обчислювальної техніки і рівняння Пуассона. Увагу приділено дослідженню ефективності спільного використання CUDA та MPI технологій паралелізації та розгалуження алгоритмів. Показано, що ефективність використання MPI під час розв'язання рівняння Пуассона на обчислювальних кластерах з графічними прискорювачами компанії NVIDIA суттєво покращується у разі збільшення розмірності задачі і для просторового розрахункового випадку збільшення кількості задіяних графічних прискорювачів надає змогу забезпечити близьке до лінійного масштабування прискорення обчислень.

Досліджено використання мови асемблеру для прискорення роботи портів вводу платформи Arduino. Розглянуто data mining як метод інтелектуального аналізу даних. Охарактеризовано методи оптимізації пороцесу міграції даних в системах з хмарнинними обчисленнями. Приділено увагу створенню системи віддаленого управління смартфоном. Проаналізовано розпізнювання образів за допомогою каскадів Хаара. Здіснено моделювання вихідних параметрів чавуну щляхом підбору оптимального засобу модифікування за умов реального виробництва.

Розглянуто задачу щодо застосування струменевого закрилка на екраноплані з ціллю покращання його вагових, маневрених характеристик і параметрів стійкості. З одержаних результатів видно, що наявність екрана надає збільшення підіймальної сили, а струменевий закрилок покращує стійкість і керованість даного типу літального апарата.

Розглянуто перспективний метод адаптивного управління пристінною динамікою турбулентних течій з використанням перспективної технології, що грунтуються на мікроелектромеханічних системах (MEMS). Висвітлено переваги і недоліки відомих пасивних та активних методів управління турбулентним обміном, проаналізовано принципи організації та функціонування MEMS, визначено пріоритети побудови математичних моделей цих систем на основі методу моделювання великих вихорів (LES - Large Eddy Simulation). Залежно від рівня досконалості MEMS системи запропоновано подальшу реалізацію кількох рівнів складності та довершеності стратегій управління.

PВисвітлено актуальні питання системного програмування, зокрема, розробки компонентних систем і систем штучного інтелекту, методи і алгоритми розподілу задач за рівнями реалізації й обчислювальними ресурсами. Розкрито проблеми підвищення ефективності обміну інформацією і захисту даних в обчислювальних системах. Показано можливості використання сканера відбитків пальців в сучасних смартфонах, керування системами за допомогою голосових команд, використання комп'ютерного зору в робототехніці. Розкрито специфіку асинхронного програмування під час роботи з базами даних. Увагу приділено програмній реалізації серверної частини модуля моніторингу даних веб-сторінок, мультиплатформній системі моніторингу віддалених об'єктів, розпізнаванню образів за допомогою каскадів Хаара. Розглянуто протоколи взаємодії вузлів в програмно-комутованих мережах.