Проведены анализ и исследования существующих соосных гидротурбин для применения в качестве бироторных гидротурбин, синтез конструктивного облика бироторной микроГЭС. Выполнен выбор принципиальной схемы и разработана методика расчета параметров генератора и гидротурбины для бироторной микроГЭС. Разработана расчетная модель и исследование особенностей работы бироторного гидрогенератора. Изучены процессы преобразования энергии и теории взаимодействия гидравлического потока и решеток профилей бироторной гидротурбины.*

Исследованы элементный, функциональный составы, структуры и основные физико-химические характеристики полученных материалов на основе гуминовых веществ. Установлены корреляции между составом, структурой полученных композитов и функциональными свойствами материалов при их использовании. Оптимизированы технологические параметры получения гуматов из угля с использованием химических, резонансно-волновых методов. Разработано технико-экономическое обоснование получения сложных гуминовых удобрений и стимуляторов роста растений трех видов (углеамиачное, гумофос и гумоаммофос) с сочетанием различных минеральных добавок и гуминовых стимуляторов из окисленных гуминовых углей Казахстана. Разработано технико-экономическое обоснование получения наноструктурированных полимерметаллических катализаторов на базе гуматов из окисленных углей Казахстана для получения сульфокислот в результате сульфоокисления фенола. Разработаны технико-экономическое обоснование, технологические условия для процесса получения гуминовых сорбентов на базе силикогуматных композитов для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Выпущена и испытана опытная партия сорбента. Разработана техническая документация, изготовлен и испытан пилотный стенд получения углещелочного реагента для буровых растворов при глубоком бурении на нефть и газ.*

Изучены и проанализированы имеющиеся экспериментальные исследования по воздействию на многокомпонентную вязкую среду. На базе проведенного исследования построена двумерная математическая модель тепло- массообмена неньютоновской жидкости при воздействии высокочастотными электромагнитными полями. Модель состоит из уравнений Навье-Стокса, уравнений магнитной гидродинамики, уравнения неразрывности, уравнений для концентрации с учетом скорости химической реакции компонентов среды. Установлены реологические эффекты, возникающие при воздействии высокочастотными электромагнитными полями на нефть. Изучены механизмы высокочастотного воздействия на протекание химических процессов в среде. Разработан численный алгоритм для реализации двумерной модели, характеризующей магнитное воздействие на многокомпонентную вязкую среду, состоящей из уравнения Навье-Стокса; уравнения для напряженности магнитного поля; уравнения для концентрации многокомпонентной среды. Исследовано влияние высокочастотного и низкочастотного магнитного поля на динамику движения неньютоновской жидкости, для которой заданы свои характеристики. Полученные результаты являются теоретической основой для изучения влияния различных физических полей на нефтепродукты. После проведения прикладных исследований на базе полученных результатов, возможно внедрение в технологический процесс на нефтеперерабатывающих комплексах.*

Представлено осуществление диффузии через наноструктурированного пористого кремния, которое приводит к увеличению выходных параметров СЭ, вследствие уменьшения тока насыщения p-n-перехода, спектры отражения и определение обратного тока насыщения СЭ. Исследовано формирование p-n-перехода на поверхности пористого кремния методом термодиффузии, определение слоевого сопротивления поверхности диффузионного слоя методом 4-х зондового измерения. Построение концентрационного профиля глубины залегания диффузионного p-n-перехода и предварительные выпрямляющие свойства мезаструктуры.*

Исследованы фотонные структуры в виде ансамблей кремниевых нанокристаллов, получаемых в виде квазипериодических структур на основе однородных слоев пористого кремния и слоев кремниевых нанонитей, а также нанокристаллы-квантовые точки, инкорпорированные в слои окисленного пористого кремния и полимерные жидкокристаллические матрицы. Разработаны научные основы создания и использования новых материалов на основе твердотельных диэлектрические матрицы с инкорпорированными нанокристаллами и наночастицами для оптических и оптоэлектронных устройств. Детальное описание линейных и нелинейно-оптических свойств таких материалов, а также их применение, является малоизученной областью, исследования в которой открывают широкие возможности для развития науки и техники. Для описания оптических свойств исследуемых образцов была использована концепция теории эффективной среды, для предварительного расчета спектров отражения одномерных фотонных кристаллов в виде квазипериодических структур был применен метод характеристических матриц. Для получения опытных образцов были использованы методы электрохимического, каталитического химического и фото-электрохимического формирования наноструктур.*

Проведено исследование влияния внешних полей (электрического, магнитного, температурного и поля упругости) на зародышеобразование, структуру и морфологию тонких углеродных пленок. Для определения конфигурации магнитной системы были проведены расчеты магнетронной распылительной установки. Распределение индукции магнитного поля над поверхностью мишени определялось с помощью программного комплекса моделирования двухмерных полей ELCUT. Спроектирована и собрана технологическая установка для исследования влияния внешних полей на структурообразование гетероэпитаксиальных углеродных пленок с разной степенью упорядоченности при выращивании методом дифференциального магнетронного распыления. Проведена серия экспериментов по напылению углеродных пленок на кремниевые пластины различной ориентации и на буферный слой меди с изменением величины магнитного поля над подложкой, а так же потенциала смещения. Полученные образцы исследованы методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и атомно-силовой микроскопии. С целью изучения возможности синтеза углеродных структур на медных пленках другими методиками была проведена пробная серия экспериментов методом термического CVD. Для исследования морфологии образцов использовался автоэмиссионный сканирующий электронный микроскоп сверхвысокого разрешения вместе с устройством для рентгеноспектрального микроанализа исследуемого образца.*

Рассмотрены асимметричные системы шифрования электронной цифровой подписи (ЭЦП) и системы разграничения доступа с целью защиты информации в информационных системах и облачных вычислениях. Построена модификация асимметричного алгоритма шифрования на базе непозиционных полиномиальных систем счисления (НПСС) с использованием алгоритма шифрования по схеме Эль-Гамаля с открытым ключом и исследована криптостойкость этого алгоритма. Осуществлена программная реализация модифицированного алгоритма шифрования. Разработана схема ЭЦП с открытым ключом. Хэширование проведено с использованием кодовых векторов Лагранжа. Вычисление и проверка ЭЦП от полученного хэш-значения производится по модифицированной схеме стандарта России. Создан макетный образец компьютерной программы для этой схемы ЭЦП. Предложена и реализована функциональная модель данных многокритериальной системы разграничения и контроля доступа (МСРД). Построена формальная модель (МСРД), допускающая одновременное применение ряда унифицированных моделей безопасности мандатного типа, и макет программной реализации МСРД на языке Пролог. Представлены эффективные алгоритмы схем ЭЦП и "слепой" подписи.*

В отличие от традиционных методов разработки систем оптимального управления предложено создавать не модель объекта (процесса), а модель процесса управления этим объектом, построенной на основе знаний, опыта и интуиции операторов-технологов. Синтезирована четырьмя различными методами (планирования эксперимента, нечеткого, нейросетевого и нейро-нечеткого) и исследована модель (алгоритм) процесса шихтоподготовки. Синтезированы и исследованы интеллектуальные модели (алгоритмы) управления процессом окомкования, нейро-нечеткая модель (алгоритм) управления комбинированной (по возмущению и по отклонению) системы управления процессом агломерации. Промышленные испытания разработанных алгоритмов оптимального управления процессами агломерационного производства запланированы на 2015 год.*

Рассмотрены обратные спектральные задачи Штурма-Лиувилля, обыкновенные дифференциальные уравнения, задача управления лазерным источником тепла поверхностей. Получены теоремы об однозначности восстановления задачи Штурма-Лиувилля с общими краевыми условиями, которые могут быть и несамосопряженными. Спектральные данные берутся по трем исходным спектральным задачам. Показано, что для однозначной идентификации сосредоточенных трех масс по собственным значениям колебаний и известному набору коэффициентов жесткости (трехмерного) струнного графа достаточно использования семи собственных значений; для обыкновенного дифференциального оператора с комплекснозначными коэффициентами были получены условия p-суммируемости s-чисел, условия полноты корневых векторов. Получены теоремы разрешимости для обратной задачи уравнения нагрева трехмерного тела.*

Исследованы волновые поля упругой, термоупругой, а также водонасыщенной двухкомпонентной сред при действии сосредоточенных источников. Разработана математическая модель динамики анизотропного упругого массива при действии импульсных сосредоточенных источников. Построены фундаментальные и обобщенные решения систем уравнений движения анизотропных упругих сред. С использованием методов теории обобщенных функций получен закон сохранения энергии с учетом ударных волн. Разработаны программы на языке FORTRAN расчета фундаментальных решений анизотропных упругих сред, амплитуд перемещений при действии сосредоточенной импульсной силы для различных сред. Исследована динамика термоупругой среды при действии импульсных сосредоточенных источников, изучены дисперсионные свойства ряда горных пород. Построены определяющие соотношения динамики термоупругой среды при действии силовых и тепловых сосредоточенных и распределенных по пространству источников возмущений. Построено обобщенное решение задачи динамики термоупругой среды при сбросе напряжений на трещине. На основе Mathcad представлены расчеты тензора Грина термоупругой среды. Построены фундаментальные решения уравнений движения двухкомпонентной среды М.Био при действии сосредоточенного источника, проведена компьютерная реализация полученных решений.*