Розглянуто процес нагрівання струмами високої частоти металу в рідині, яка активно взаємодіє з поверхнею нагріву. Встановлено можливість реалізації нових технологічних процесів одержання заданих властивостей поверхонь металів. Із застосуванням методології системного аналізу одержано співвідношення, що дає змогу оцінити швидкість зростання температур у різних точках тіла заданої форми й умови високоінтенсивного нагріву струмами високої частоти.

На базі методу граничних елементів запропоновано методику числового розв'язання тривимірних стаціонарних задач радіаційного та кондуктивного теплообміну за наявності внутрішніх джерел теплоти. Розроблено універсальне програмне забезпечення для розв'язання тривимірних задач складного теплообміну в неоднорідних тілах за різних комбінацій граничних умов. Проведено тестування програмного забезпечення та виконано розрахунки температурних полів для умов складного теплообміну в тунельній печі і ростовому вузлі кристалізатора.

На базі уявлень механіки суцільного середовища в ейлеровому наближенні побудовано комплекс математичних моделей (ММ) процесів переносу в надшаровому просторі (НП) реактора з циркулюючим киплячим шаром (ЦКШ). Висунуто гіпотезу, що основним механізмом перемішування частинок за невеликих концентрацій дисперсної фази є псевдотурбулентна енергія, обумовлена міжчастинковою взаємодією за рахунок їх осередненого руху. На її підставі з урахуванням турбулентних ефектів побудовано рівняння переносу хаотичної енергії частинок, що дає змогу істотно розширити діапазон застосування ММ у порівнянні з відомими. Одержано вирази для генерації та дисипації турбулентної енергії газу за рахунок сили опору та псевдотурбулентної енергії твердої фази для випадків моно- та полідисперсних частинок. Відзначено, що результати числових досліджень добре узгоджуються з експериментом, що підтверджує обгрунтованість висунутої гіпотези. Показано, що структура перехідної зони НП складається з висхідного потоку суміші газу та частинок в ядрі та спадного щільного потоку частинок біля стінок. Розроблено та впроваджено нові методи розрахунку процесів переносу стосовно НП реактора з ЦКШ.

Побудовано систему рівнянь переносу других, третіх і четвертих моментів пульсацій поступальної та кутової швидкостей і температури частинок з урахуванням псевдотурбулентних і турбулентних ефектів. Одержано вирази для третіх і четвертих моментів пульсаційних параметрів частинок і виведено формули для швидкості генерації та дисипації других моментів, пов'язаних з міжчастинковими зіткненнями, необхідні для замикання рівня переносу подвійних і потрійних кореляцій. На базі моментних рівнянь в ейлеровому наближенні побудовано сім'ю моделей руху, тепломасообміну та горіння висхідного полідисперсного потоку коксозольної суміші з урахуванням міжфазної та міжчастинкової взаємодії, обертання домішки, конвективного та радіаційного теплообміну. Знайдено оптимальну конструкцію топки з киплячим шаром, що дозволяє організувати режим горіння вугілля з мінімальним механічним недопалом. Запропоновано спосіб термоконтактного піролізу вугілля на ділянці кільцевої зони та методику його реалізації.

Приведена общая характеристика непроточного барботажного слоя. Рассмотрена равновесная скорость движения одиночных пузырей в несущей жидкости. Охарактеризированы противоточные системы газа и пленки жидкости в вертикальных каналах. Предложена теоретическая модель нарушения устойчивости течения пленки жидкости в противотоке с газом. Изложены особенности прямоточного движения газа (пара) с восходящей пленкой жидкости и особенности проточного барботажного слоя. Уделено внимание тепломассообмену в непроточном барботажном слое, тепломасообмену при контакте с нисходящей пленкой жидкости, тепломассообмену при контакте с восходящей пленкой жидкости и тепломассообмену в проточном барботажном слое.

Предложено регионально-аналитическое моделирование температурных полей в электродных модулях стенок каналов МГД-генераторов. Приведены результаты моделирования тепловых режимов модулей с учетом 20 и 50 %-го уноса утеплителя, изменение градиента температуры в электродных модулях в зависимости от частичного уноса утеплителя. Регионально-аналитические структуры моделирования тепловых процессов универсальны относительно изменения теплофизических и геометрических параметров математической модели.

Здійснено експериментальні дослідження адіабатного скипання струменя перегрітої води, показано можливості використання розглянутого процесу для забезпечення мілкодисперсного розпилення. Проведено гідродинамічні дослідження, встановлено вплив початкової температури та тиску на зовнішній вигляд і кут відкриття факелу розпилення, витратні характеристики сопла, розмір утворених в процесі скипання крапель. Досліджено вплив довжини та діаметру сопла на його витратні характеристики та на поведінку струменя води після виходу з сопла. Проаналізовано основні етапи руйнування струменя перегрітої води, починаючи від процесу скипання в соплі. Пояснено механізм трансформації бульбашкової структури в парокрапельну. Досліджено вплив розчиненого у воді повітря на процес скипання струменя. Простежено процес випаровування крапель води високої температури в потоці повітря. Для дослідження процесу охолодження повітря перегрітою водою розроблено математичну модель нестаціонарного випаровування краплі води в потоці повітря, адекватність якої підтверджена експериментальними дослідженнями. Запропоновано принципову схему газопаротурбінної установки з охолодженням циклового повітря перегрітою водою, здійснено аналіз її основних параметрів.

Показано зміну гідромеханічних характеристик теплоносія, що рухається у трубопроводі, а саме, в приграничному ламінарному шарі (ЛШ) під дією поверхнево-активних речовин (ПАР). Показано, що зменшення коефіцієнта поверхневого натягу мінімізує товщину ЛШ у системі стінка трубопроводу - вода, а, саме, збільшує середню швидкість потоку в ньому. Знайдено числовий діапазон поверхневого числа для води за додавання ПАР.

Представлены результаты численного моделирования процессов тепломассообмена при течении двухфазного потока в семистержневой сборке. Исследовано влияние смены режимов течения на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней.

В диапазоне изменения параметров Ro = 0 - 0,0167 и Re = 118 000 выполнено численное исследование теплообмена и гидродинамики в радиально-вращающейся круглой трубе с наклонно-тангенциальной закруткой потока на входе и 90° поворотом на выходе. Получено, что вращение канала снижает общее гидравлическое сопротивление канала. Вращение канала оказывает незначительное влияние на теплоотдачу и распределение локального коэффициента теплоотдачи. Вращение канала в сторону закрутки потока имеет незначительные преимущества по теплообмену и сопротивлению по сравнению с вращением канала против закрутки потока, что должно учитываться при проектировании системы охлаждения.

Изучено расширение решения системы нестационарных трехмерных интегро-дифференциальных транспортных уравнений сложного (радиационного и конвективного) теплообмена методами теории поля при квазилинейном преобразовании с относительными законами переноса и состояния.

Розглянуто задачі складного теплообміну в інженерних конструкціях та їх аналіз в середовищі спеціалізованих пакетів мультифізичного моделювання. На основі скінченноелементного аналізу задач теплообміну запропоновано наближений підхід, який істотно зменшує витрати комп'ютерних ресурсів під час аналізу таких задач.

Рассмотрены основные аспекты процесса сложного теплообмена в оптически тонком и оптически толстом пограничном турбулентном слое.