Исследованы многофазная многокомпонентная фильтрация жидкостей в пористой среде с учетом капиллярных и гравитационных сил, высокопроизводительный гидродинамический симулятор для нефтегазовых месторождений. Осуществлена разработка вычислительных алгоритмов построения 3D неструктурированных расчетных сеток для геомоделирования поверхностей с учетом трещин (разлома) пористой среды на основе метода Вороного (перестройка сетки). Разработан программный модуль по 3D моделирования теплового метода воздействия для трехфазной жидкости (вода, нефть, газ) с учетом капиллярных и гравитационных сил. Предложен программный модуль расчета неравновесной фильтрации многофазной многокомпонентной жидкости (композиционная модель) с учетом тепло/массообменных процессов для сложных областей (трещины, разломы). Рассмотрен программный модуль расчета фильтрационных течений в нефтяных месторождениях со сложной геометрией на основе метода streamline. Созданы платформы высокопроизводительного гидродинамического 3D симулятора нефтегазовых месторождений в рамках концепции i-fields с использованием гибридной технологии параллелизации доступом к данным в режиме реального времени через web сервиз.

Исследованы металлические покрытия, полученные на подложке из конструкционных материалов с помощью методов плазменного осаждения. Найдены оптимальные условия получения покрытий на ВДУ-1 из алюминия и меди на поверхности различных конструкционных материалов с достаточно хорошей сплошностью, адгезией и твердостью. Изучен элементный состав покрытий. Исследована их структура и физико-механические свойства.

Исследованы металлические сплавы, модифицируемые импульсными потоками плазмы, генерируемыми плазменными ускорителями разных видов. Изучены изменения физико-механических свойств и структуры поверхностных слоев конструкционных сталей после воздействия импульсных потоков плазмы. Результаты исследований могут быть применены при разработке технологий создания материалов с заданными свойствами, при проектировании узлов и агрегатов различных энергетических установок, машиностроения и авиации.

Исследована установка \"Плазменный фокус\" (ПФ). Рассчитаны физические параметры реактора ПФ. Изготовлены вакуумная камера, электродная система и блок питания для реактора ПФ. Проведен анализ процессов формирования плазмы в мощных установках ПФ.

Исследованы высокоскоростные технологии напыления и аппараты для их выполнения. Установлены основные недостатки существующих технологий, что позволило выделить наиболее существенные факторы, влияющие на качество покрытий. Изготовлен опытный образец новой конструкции прототипа для гиперзвуковой металлизации и создана экспериментальная установка для напыления, намечены новые технологические решения по высокоскоростному и плазменному напылению и плакированию гибким инструментом. Показано, что основными преимуществами новых технологий высокоскоростного напыления покрытий по сравнению с существующими технологиями являются: высокая износостойкость, плотность, низкая окисляемость при большой производительности и низкой себестоимости.

Исследованы катализаторы Fe/N/C, синтезированные пиролизом прекурсоров железа и азота, а также коммерческой углеродной сажи. Найдено, что пиролиз углеродной сажи с нанесением прекурсоров N и Fe (фенилендиамин, Fe порошок, FeCl[3] при 900{o} C в течение 1,5 ч в токе N[2] приводит к образованию в материале новых фаз (Fe[3]C, 29 % и Fe[3]N,19 %). Показана возможность снижения (на 7 ч) продолжительности синтеза катализатора Fe/N/C на основе фенилендиамина, объединением стадии сушки полупродукта с термической обработкой в токе N[2]. Продемонстрирована возможность увеличения (с 9,8 до 12,2 А/г катализатора) активности исходного катализатора Fe/N/C в отношении ORR в кислой среде, путем двух стадийной катодной обработки. Предложенный способ синтеза катализатора Fe/N/C на основе фенилендиамина позволяет снизить его продолжительность в сравнении с прототипом на 20 % без ухудшения свойств. Метод электрохимической (катодной) активации катализатора Fe/N/C позволяет увеличить его активность в отношении ORR на 25 %.

Исследованы металлургия и металловедение. Освещены пути создания специализированного Центра для изучения и создания новых материалов с высокими жаропрочными свойствами. Целевое назначение подобных материалов - космическая, авиационная промышленность и энергетика. Данный центр будет иметь возможность проводить специализированные исследования по длительной прочности и ползучести -основным параметрам жаропрочности. Центр будет играть роль основного координатора в исследованиях жаропрочных материалов, и являться лабораторией открытого типа. Все это будет способствовать развитию национальной школы металловедения жаропрочных материалов, адаптации современных технологий, созданию новых материалов в этой области.

Исследованы разнородные данные в моделях многослойных пространственно-распределенных систем мониторинга возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Апробированы решения по сбору данных и мониторингу ресурсов ВИЭ. Построены системы мониторинга на базе технологий геоинформационных систем с применением ряда современных концепций и информационных технологий (Cloud computing, Big Data, machine learning и др.). Выполнен анализ источников, методов описания и обработки разнородных данных для системы мониторинга ВЭИ. Проведен анализ методов визуализации данных и архитектур построения систем мониторинга. Осуществлен анализ методов машинного обучения в задачах интерпретации гетерогенных данных. Изучен анализ методов обработки данных в Smart Grids (SCADA).

Исследован процесс совмещения литья и высадки заготовок. Разработана кинематическая схема машины для совмещения литья и высадки заготовок. Показано, что вследствие особой кинематической схемы можно получить металлоизделия различной формы, что приводит к повышению производительности процесса. Установлено, что кинематической схемы новой машины позволяет совместить процесс литья и высадки заготовок за короткий цикл времени.

Исследованы общественные отношения в сфере правового регулирования охраны и использования подземных вод. Изучена история становления и развития законодательства Казахстана о подземных водах. Выявлены особенности правового режима подземных вод. Обобщен зарубежный опыт правового регулирования использования и охраны подземных вод. Проведен мониторинг судебных дел в области применения водного законодательства по Алматинской области.