Control and optimization problems in fluid mechanics

流体力学中的控制与优化问题

基本信息

  • 批准号:
    298430-2009
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.17万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2012-01-01 至 2013-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The proposed research will address a range of topics that bridge the theoretical and computational fluid mechanics with the modern theory of control and optimization. Our goal is to develop and validate a suite of advanced computational methods for a number of fundamental problems in this field. The theoretical foundations established by this project will provide the basis for more applied investigations to be pursued in the future. In one part of the proposed effort we will revisit vortex-based models for inviscid and incompressible flows characterized by continuous vorticity distributions, such as vortex patches and vortex sheets. These models are relevant for understanding the mechanisms of hydrodynamic propulsion important, for instance, for fish-like locomotion. Our research will add new value to these classical models by providing a suite of tools for solution of control and optimization problems formulated based on such models. In another part of the proposed effort we will extend the methods of control and optimization to flow phenomena involving multiphysics effects and featuring interfaces and contact lines. Such flows are ubiquitous as models in a number of important industrial applications. Mathematically, all of these phenomena are described as 'free-boundary problems' in which the shape of the domain must be determined as a part of the solution. This fact has far-reaching consequences for the mathematical formulation of inverse problems for such systems. As a result, one is required to develop special approaches combining classical methods of applied mathematics with a number of novel techniques. In addition, in this investigation we will also seek to make contributions to some outstanding problems in classical hydrodynamics concerning flows past obstacles. The funding provided by this grant will allow Dr. Protas to train several graduate students in interdisciplinary research rooted in applied mathematics and involving also elements of scientific computing, physics and engineering science.
提出的研究将涉及一系列的主题,将理论和计算流体力学与现代控制和优化理论联系起来。我们的目标是开发和验证一套先进的计算方法,以解决该领域的一些基本问题。本课题所建立的理论基础将为今后开展更多的应用研究提供基础。在提议的工作的一部分,我们将重新审视以连续涡量分布为特征的无粘和不可压缩流动的基于涡的模型,如涡斑和涡片。这些模型对于理解水动力推进的机制非常重要,例如,对于鱼的运动。我们的研究将为这些经典模型增加新的价值,为解决基于这些模型制定的控制和优化问题提供一套工具。在本文的另一部分中,我们将把控制和优化方法扩展到涉及多物理场效应的流动现象,并以界面和接触线为特征。这种流作为模型在许多重要的工业应用中无处不在。在数学上,所有这些现象都被描述为“自由边界问题”,其中必须确定域的形状作为解决方案的一部分。这一事实对这类系统的反问题的数学公式具有深远的影响。因此,人们需要开发特殊的方法,将经典的应用数学方法与一些新技术相结合。此外,在本研究中,我们还将寻求对经典流体力学中有关过障流的一些突出问题作出贡献。这笔拨款将使Protas博士能够培养几名研究生进行跨学科研究,这些研究以应用数学为基础,也涉及科学计算、物理和工程科学的元素。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Protas, Bartosz其他文献

On maximum enstrophy growth in a hydrodynamic system
  • DOI:
    10.1016/j.physd.2011.07.003
  • 发表时间:
    2011-09-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Ayala, Diego;Protas, Bartosz
  • 通讯作者:
    Protas, Bartosz
Accurate Characterization of Ion Transport Properties in Binary Symmetric Electrolytes Using In Situ NMR Imaging and Inverse Modeling
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcb.5b04300
  • 发表时间:
    2015-09-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Sethurajan, Athinthra Krishnaswamy;Krachkoyskiy, Sergey A.;Protas, Bartosz
  • 通讯作者:
    Protas, Bartosz
Extreme vortex states and the growth of enstrophy in three-dimensional in compressible flows
  • DOI:
    10.1017/jfm.2017.136
  • 发表时间:
    2017-05-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Ayala, Diego;Protas, Bartosz
  • 通讯作者:
    Protas, Bartosz
Maximum palinstrophy growth in 2D incompressible flows
  • DOI:
    10.1017/jfm.2013.685
  • 发表时间:
    2014-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Ayala, Diego;Protas, Bartosz
  • 通讯作者:
    Protas, Bartosz

Protas, Bartosz的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Protas, Bartosz', 18)}}的其他基金

Topics in Vortex Dynamics: Extreme Events, Optimal Closures and New Equilibrium Solutions
涡动力学主题:极端事件、最优闭合和新的平衡解
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05710
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Topics in Vortex Dynamics: Extreme Events, Optimal Closures and New Equilibrium Solutions
涡动力学主题:极端事件、最优闭合和新的平衡解
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05710
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Topics in Vortex Dynamics: Extreme Events, Optimal Closures and New Equilibrium Solutions
涡动力学主题:极端事件、最优闭合和新的平衡解
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05710
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extreme Events and Optimal Closures in Fluid Mechanics
流体力学中的极端事件和最佳闭合
  • 批准号:
    RGPIN-2014-04400
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extreme Events and Optimal Closures in Fluid Mechanics
流体力学中的极端事件和最佳闭合
  • 批准号:
    RGPIN-2014-04400
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extreme Events and Optimal Closures in Fluid Mechanics
流体力学中的极端事件和最佳闭合
  • 批准号:
    RGPIN-2014-04400
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extreme Events and Optimal Closures in Fluid Mechanics
流体力学中的极端事件和最佳闭合
  • 批准号:
    RGPIN-2014-04400
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extreme Events and Optimal Closures in Fluid Mechanics
流体力学中的极端事件和最佳闭合
  • 批准号:
    RGPIN-2014-04400
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Control and optimization problems in fluid mechanics
流体力学中的控制与优化问题
  • 批准号:
    298430-2009
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Control and optimization problems in fluid mechanics
流体力学中的控制与优化问题
  • 批准号:
    298430-2009
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
基于异构医学影像数据的深度挖掘技术及中枢神经系统重大疾病的精准预测
  • 批准号:
    61672236
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
内容分发网络中的P2P分群分发技术研究
  • 批准号:
    61100238
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
微生物发酵过程的自组织建模与优化控制
  • 批准号:
    60704036
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
天然生物材料的多尺度力学与仿生研究
  • 批准号:
    10732050
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    200.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
供应链管理中的稳健型(Robust)策略分析和稳健型优化(Robust Optimization )方法研究
  • 批准号:
    70601028
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
气动/结构耦合动力学系统目标敏感性分析的快速准确计算方法及优化设计研究
  • 批准号:
    10402036
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Optimization Problems with Quasi-Equilibrium Constraints: Control, Identification, and Design
具有准平衡约束的优化问题:控制、辨识和设计
  • 批准号:
    2012391
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Nonlinear Optimal Control for Constrained Systems based on Inverse problems of Convex Optimization
基于凸优化反问题的约束系统非线性最优控制
  • 批准号:
    17K17830
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Deterministic Global Optimization for Nonlinear Optimal Control Problems
非线性最优控制问题的确定性全局优化
  • 批准号:
    26630194
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Control and optimization problems in fluid mechanics
流体力学中的控制与优化问题
  • 批准号:
    298430-2009
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Numerical algorithms for hierarchical optimization for estimating parameters in state and control constrained optimal control problems.
用于估计状态和控制约束最优控制问题中的参数的分层优化的数值算法。
  • 批准号:
    242358572
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Research Grants
Solving Large Sum-of-Squares Optimization Problems in Control by Exploiting the Parallel Structure of Polya's Algorithm
利用Polya算法的并行结构解决控制中的大平方和优化问题
  • 批准号:
    1301660
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Control and optimization problems in fluid mechanics
流体力学中的控制与优化问题
  • 批准号:
    298430-2009
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Solving Large Sum-of-Squares Optimization Problems in Control by Exploiting the Parallel Structure of Polya's Algorithm
利用Polya算法的并行结构解决控制中的大平方和优化问题
  • 批准号:
    1100376
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Control and optimization problems in fluid mechanics
流体力学中的控制与优化问题
  • 批准号:
    298430-2009
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Robust Optimization for Robust/Nonlinear Control Problems with Nonlinear Structures
非线性结构鲁棒/非线性控制问题的鲁棒优化
  • 批准号:
    21560477
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 1.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了