Перейти к содержимому
ТІКЖ AP14869558

Абстрактілі операторлық теңдеулерді және олардың қолданылуын, атап айтқанда, нүктелік жылу көзін басқару есептерін зерттеу

Ғылыми жетекші ф.-м.ғ.д., проф. Отелбаев М.О.
otelbaevm@mail.ru
Бағдарлама Гранттық қаржыландыру, 2022–2024
Шарт 2022 жылғы 18.10 күнгі №231/30-22-24 шарты
Жобаны қаржыландыру 77,8 млн тг
Басым бағыт Жаратылыстану ғылымдары саласындағы ғылыми зерттеулер

МАҚСАТЫ

Жобаның мақсаты

Жоба екі негізгі мақсатты көздейді.

  1. абстрактілі параболалық теңдеулердің шешілімділігін зерттеу бойынша функциялық-теориялық тәсілді дамыту.
  2. үш өлшемді облыста берілген жылу өрісін қалыптастыру және лазерлік жылу көзі болған кезде осы есептің шешімін басқару алгоритмін құру.

ЖОБА ТУРАЛЫ

Аннотация

Бұл жобада дифференциалдық теңдеулер үшін бастапқы-шекаралық есеп шектеулі операторлары бар эквивалентті теңдеулерге келтіріледі, функционалдық кеңістіктерде Навье-Стокс түріндегі абстрактілі теңдеу үшін негізгі бастапқы-шекаралық есептің шешілімділігі зерттеледі, шектеулі операторлары бар негізгі есептің шешілімділігі және олардың нақты шешімдерде қолданылуы зерттеледі, нүктелік жылу көзін басқару алгоритмі келтіріледі. Навье-Стокс түріндегі классикалық абстрактілі шекаралық есеп теңдеудің, шекаралық шарттардың немесе бұл теңдеулер қарастырылатын облыстардың жалпылығына байланысты тақырыптардың кең ауқымын қамтиды. Бұл есептер механика мен физикада зерттелетін көптеген құбылыстарды модельдейді. Жобада локальды параболалық бастапқы-шекаралық есептер бағыты бойынша қарқынды ғылыми зерттеулер жүргізу көзделген.

Жоба міндеттері

Жобаның негізгі міндеттері: бірінші мақсатқа жету үшін гильберт кеңістігінде абстрактілі параболалық теңдеулердің шешілімділігін зерттеу міндеттері қойылады, екінші мақсат үшін – нүктелік (лазерлік!) жылу көзін басқарудың финалдық есебі қойылып, шешіледі. Жобаның басты гипотезасы біртекті және біртекті емес сұйықтықтарға арналған Навье-Стокс туралы тура есептер үшін әзірленген әдістер мен теориялардың негізделгендігінде жатыр.

НӘТИЖЕЛЕР

Ғылыми жетістіктер

Тірі жасушалар белгілі бір t0 температурасынан жоғары ортаға түскенде өлетіні белгілі. Мұндай қасиет қатерлі ісік жасушаларына да тән – олар, әдетте, ағзаның сау жасушаларына қарағанда тезірек өледі. Мұндай факт медицинада қолданылады. Бұл ретте сау жасушаларға мүмкіндігінше аз зиян келтіру үшін «қатерлі ісік ісігінің» маңында жоғарырақ температура жасау және пациенттің денесінің басқа бөліктерінде сау пациенттің қалыпты дене температурасына жақын температураны сақтау ұсынылады. Демек, пациенттің денесінде басқарылатын жылу өрісін жасау қажеттілігі туындайды. Бұл ретте а) пациенттің ауырған дене бөліктерінің ішкі бөліктеріне қол жеткізудің қиындығын;

б) дене қасиеттерінің жылу өткізгіштігінің біркелкі еместігін (жылу өткізгіштік коэффициентінің ауытқуын), сондай-ақ қан арқылы жылу тасымалдануын ескеру қажет. Ғылымда жылу өрісінің өзгеруін сипаттау үшін жылу өткізгіштік теңдеуі қолданылатыны және одан да дәл сипаттау үшін массасы айнымалы гидродинамика теңдеулері (олардың дербес жағдайы классикалық Навье-Стокс теңдеуі болып табылады) қосылатыны жақсы белгілі. Жылу өрісін пайдаланудың ең қарапайым жағдайы – науқасты басын ғана сыртта қалдырып, ыстық ваннаға батыратын әдіс. Новосибирск дәрігерлері растағандай, «бұл нәтиже береді, қатерлі ісікпен ауыратын науқастарды емдеуге болады». Мүмкін, олар дұрыс шығар және «кейде қатерлі ісік ауруларын емдеуге болады». Бірақ науқастың «қайнап кету» жағдайлары да болуы мүмкін. Қазір пациенттің денесінің бетіне толқын арқылы әсер ету үшін пайдаланылады. Бұл іс жүзінде «микротолқынды пештер» сияқты қыздырады. Бұл әдістің тиімділігі жоғары және ол белгілі бір дәрежеде қыздырудың «локальдылығын» қамтамасыз етеді және пациенттің «қайнап кету» жағдайын жоққа шығарады. Бұл жағдайда қыздыру дене бетінен жүргізіледі, ал жылу өрісіне арналған теңдеулер классикалық максимум принципіне бағынады – мұндай әдіс «максимум принципін» айналып өте алмайды. Максимум принципі математикалық теоремалар деңгейінде дәлелденген және математикалық физика теңдеулерінде маңызды рөл атқарады. Оны беткейге жылулық әсер арқылы айналып өту мүмкін емес. Осы себепті температурасы ауырған аймақтың (қатерлі ісік) температурасынан жоғары болатын дене бөліктерінің сау учаскелерінің көлемі қатерлі ісік көлемінен кем болмауы мүмкін. Осыдан өлген сау жасушалар тым көп болып шығады.

Біз I) пациент денесінің бетінде басқарылатын нүктелік жылу көзін пайдалануды ұсынамыз; II) «максимум принципін» айналып өту үшін инелердің бірін (өзіміз ойлап тапқан) пайдалануды ұсынамыз. Бұл жобада біз беткейдегі нүктелік жылу көзін, сондай-ақ арнайы инелерді басқара отырып, дене учаскесінде кез келген алдын ала берілген дәлдікпен кез келген алдын ала берілген жылу өрісін алуға болатынын көрсетеміз. Нәтижелер орындаушылардың келесі жұмыстарында жарияланды: Б.Е. Кангужин, Б.Д. Кошанов, Критерии единственности решения нелокальной по времени задачи для дифференциально-операторного уравнения l(·) − a с оператором Трикоми A // Дифференциальные уравнения, 2023, T. 59, № 1, стр. 4-14 (Kanguzhin, B.E., Koshanov, B.D. Solution Uniqueness Criteria in a Time- Nonlocal Problem for the Operator Differential Equation l(·)−A with the Tricomi Operator A. Diff Equat 59, 1–12 (2023). https://doi.org/10.1134/S0012266123010019) Aitzhanov, S.; Bekenayeva, K.; Abdikalikova, Z. Boundary Value Problem for a Loaded Pseudoparabolic Equaon with a Fraconal Caputo Operator. Mathematics 2023, 11, 3987. https://doi.org/10.3390/math11183987 (Scopus бойынша процентиль 88) Электромагнитті элементтер негізіндегі жетектен тербелмелі қозғалыстардан тарту күшін көрсету стенді жобаланып, салынды және сынақ жұмыстары жүргізілді.

ЗИЯТКЕРЛІК МЕНШІК

Құқықтық қорғау

Барлық нәтижелер ашық баспасөзде жарияланады және патенттеуді қажет етпейді.

ЕНДІРУ

Коммерцияландыру және тәжірибе жүзінде қолдану

Тақырып бойынша зерттеулер негізінен теориялық және іргелі сипатқа ие. Алынған нәтижелер терең, дифференциалдық операторлар теориясының заманауи нәтижелерін технологиялық процестерді модельдеу үшін және зерттеу мен талдаудың өздерінің жаңа әдістерін жасау үшін қолданылуы мүмкін. Бұл жоба авторлар жүргізіп жаткан зерттеулердің тікелей жалғасы болып табылады, бағдарлама шифры AP08857604 (Біртекті, біртекті емес сұйықтықтардың Навье-Стокс теңдеулері үшін шекаралық және кері есептер, жылу конвекциясы және Кельвин-Фойгт, 2020-2022 жж.), Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің гранттық қаржыландыруы.

ЖАРИЯЛАНЫМДАР

Жарияланымдар тізімі

2023 жыл:

  1. Б.Е. Кангужин, Б.Д. Кошанов, Критерии единственности решения нелокальной по времени задачи для дифференциально-операторного уравнения l(·) − a с оператором Трикоми A // Дифференциальные уравнения, 2023, T. 59, № 1, стр. 4-14 (Kanguzhin, B.E., Koshanov, B.D. Solution Uniqueness Criteria in a Time-Nonlocal Problem for the Operator Differential Equation l(⋅)−A with the Tricomi Operator A. Differential Equations 59, 1–12 (2023). https://doi.org/10.1134/S0012266123010019 ) (Scopus процентилі 46, Web of Science Q2)
  2. Aitzhanov, S.; Bekenayeva, K.; Abdikalikova, Z. Boundary Value Problem for a Loaded Pseudoparabolic Equation with a Fractional Caputo Operator. Mathematics 2023, 11, 3987. https://doi.org/10.3390/math11183987 (Scopus проц. 90, Web of Science Q1)
  3. B. Koshanov, M. Bakytbek, On Fredholm Solvability and on the Index of the Generalized Neumann Problem for an Elliptic Equation of High Order on a Plane // Extended Abstracts MWCAPDE 2023, https://doi.org/10.1007/978-3-031-41665-1, 167-176 pp.
  4. Жусупова Д., Абдикаликова З., Ыдырыс А., Бургумбаева С., Моделирование работы газокомпрессорной станции для минимизации затрат топлива на защиту от помпажной зоны // конференция Современные проблемы дифференциальных уравнений и их приложения, Ташкент, 2023, с.159-161
  5. Bekenayeva K.S., Aitzhanov S.E., Solvability of a pseudoparabolic equation with a fractional Caputo derivative // конференция Современные проблемы дифференциальных уравнений и их приложения, Ташкент, 2023, с.169-170
  6. Koshanov B.D., Sabirzhanov M.T., On some nonlocal boundary value problems for second order elliptic systems // конференция Современные проблемы дифференциальных уравнений и их приложения, Ташкент, 2023, с.181-184
  7. Отелбаев М., Кошанов Б.Д., Жусупова Д.С., Кожобекова П.Ж., Об одной задаче управления точечным источником тепла и ее применение в медицине // конференция Современные проблемы дифференциальных уравнений и их приложения, Ташкент, 2023, с.248-249
  8. Отелбаев М., Кожобекова П., Создание теплового поля с помощью электромагнитных полей // конференция Современные проблемы дифференциальных уравнений и их приложения, Ташкент, 2023, с.105-106

2024 жыл:

  1. Kanguzhin, B.; Koshanov, B., Criteria for the Uniqueness of a Solution to a Differential-Operator Equation with Non-Degenerate Conditions // Symmetry 2024, 16, 210, https://doi.org/10.3390/sym16020210 (Scopus процентилі 94, Web of Science Q2)
  2. Dinara Zhussupova, Mukhtarbay Otelbaev, Saule Burgumbayeva, Modeling Gas Compressor Station Operation to Minimize Fuel Costs for Surge Zone Protection // International Journal of Rotating Machinery, Volume 2024, Article ID 5560308, 18 pages, https://doi.org/1155/2024/5560308 (Scopus процентилі 46, Web of Science Q4)
  3. S.Burgumbayeva, D.Zhussupova, B.Koshkarova, Mathematical modelling of the process of natural gas transportation via pipe networks using crossing-branch method // JMMCS №1(121), 2024, DOI: https://doi.org/10.26577/JMMCS202412112 (ҒЖБССҚК)
  4. S.E. Aitzhanov, A.A. Issakhov, A.S. Kassymbekova, Z.Abdikalikova, Solvability of inverse problem of a pseudoparabolic equation with fractional Caputo derivative // Solvability of inverse problem of a pseudoparabolic equation with fractional Caputo derivative . Journal of Mathematics, Mechanics and Computer Science, 2024, 124(4), 3–25. https://doi.org/10.26577/JMMCS2024-v124-i4-a1 (ҒЖБССҚК)
  5. A. Ydyrys, Real-Time Monitoring of Athletes’ Heart Conditions During Intensive Fitness Using a Wearable Device with Abstract Operator Equations // Retos, в печати (Scopus процентилі 68, Web of Science Q3)
  6. Кошанов Б.Д., Султангазиева Ж.Б., О корректности нелокальных краевых задач с интегральным условием для квазигиперболических уравнений высокого порядка // конференция Неклассические уравнения математической физики, Ташкент, 2024, с.178
  7. B. Koshanov, N. Oralbekova, Green’s functions of some boundary value problems for polyharmonic operators and their correct narrowings // конференция Неклассические уравнения математической физики, Ташкент, 2024, с.85

КОМАНДА

Зерттеу тобының құрамы

Отелбаев М., ф.-м.ғ.д., профессор

ХАТУ АҚ, профессор

Scopus ID: 6508334429
Researcher ID: A-2864-2015
ORCID: 2864-2015
Researcher ID in Publons: A-2864-2015

Абдикаликова З.Т.

ХАТУ АҚ, ассистент-профессор

Scopus ID: 37035907100
ResearchGate

Султангазиева Ж.Б.

Ғылыми қызметкер

Scopus ID: 57221665566

Сарсенбаев Н.С.

Инженер

Назар А.Н.

Инженер

IT жолын бастауға дайынсың ба?

IITU-дің озық білім беру бағдарламалары, қабылдау талаптары туралы көбірек біліп, құжаттарды тапсыру процесін бүгіннен бастаңыз.

Көру қабілеті нашар адамдарға арналған сайт нұсқасы