Разработка методов моделирования взаимодействия скоростных потоков с поверхностями твердых тел.

Название НИОКТР	Разработка методов моделирования взаимодействия скоростных потоков с поверхностями твердых тел.
Аннотация	Проект направлен на разработку эффективной вычислительной технологии - комплекса математических моделей, алгоритмов, включая их программную реализацию, - для моделирования широкого класса задач взаимодействия скоростных потоков с поверхностями твердых тел с учетом переноса тепла, массы и излучения. Такие задачи встречаются во многих прикладных областях: аэротермодинамика возвращаемых космических аппаратов, системы охлаждения ядерных энергетических установок, течения в микроканалах двигателей и установок напыления и т.д. В зависимости от скоростей и состава газовой среды, температуры, состава и строения стенок необходим учет различных физических факторов и их относительных масштабов. Учет факторов различной физической природы требует не только создания алгоритмов, позволяющих моделировать каждый из них в отдельности, но и разработки методов, дающих возможность решать задачу комплексно. За основу математических моделей предполагается взять двух- и трехмерные модели усредненных уравнений Навье-Стокса, квазигазодинамических уравнений, уравнений радиационной газовой динамики, тепломассопереноса, а также многомасштабные модели пограничного слоя, содержащие мезо- и микроскопические описания. В основе численных алгоритмов будет лежать метод конечных объемов, объединенный с методами частиц в ячейках и методами молекулярной динамики. Программная реализация численных методов предполагает использование современных высокопроизводительных вычислительных систем. Использование методов искусственного интеллекта предполагается на стадии компьютерного анализа результатов вычислительных экспериментов в части распознавания критических зон: областей отрыва и присоединения потока, максимальных температур и тепловых потоков, ударных волн и других разрывов. Предполагается теоретический анализ используемых моделей и их дискретных представлений. Разработанные в рамках проекта программные средства предполагается объединить в виде универсальной интеллектуальной веб-среды, реализующей все этапы вычислительного эксперимента. В рамках предлагаемого проекта предполагается два основных направления работ:- разработка, анализ, верификация и валидация комплексной модели взаимодействия скоростных потоков газа с поверхностями твердых тел с учетом переноса тепла, массы и излучения, а также численных методов ее реализации;- разработка программной интеллектуальной веб-среды для решения задач выбранного класса с помощью современных высокопроизводительных вычислительных систем. Научная значимость предлагаемого проекта состоит в разработке, обосновании и апробации методов и технологии многомасштабного моделирования и создании необходимого интеллектуального программного параллельного инструментария. Актуальность проекта связана с решением задачи, поставленной в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г., - Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	19500.0
Дата начала	2025-05-27
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-11-00099
Дата контракта	2025-05-27
Количество отчетов	3
УДК	517.958:533.7
Количество просмотров	6
Руководитель работы	Четверушкин Борис Николаевич
Руководитель организации	Якобовский Михаил Владимирович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ ИМ. М.В. КЕЛДЫША РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-09-16 09:26:42 UTC, 2025-09-16 09:26:42 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области компьютерных наук и информационных технологий
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	тепломассоперенос; математическая модель; пограничный слой; параллельные алгоритмы; численный алгоритм; радиационная газовая динамика; многомасштабное моделирование; обработка данных на основе искусственного интеллекта,; турбулентное течение,
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	27.35.17 - Математические модели газовой динамики; 27.35.14 - Математические модели аэромеханики и гидромеханики; 27.35.19 - Задачи обтекания
OECD	—
OESR	Прикладная математика
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—