Охарактеризовано современное состояние развития энергетики в Украине. Даны сведения о водоемах-охладителях эксплуатируемых ТЭС и АЭС, изложены результаты натурных исследований и анализа их работы. Раскрыты особенности формирования гидротермического режима "нагруженных" водоемов, определены факторы, влияющие на их охлаждающую способность. Рассмотрены рациональные системы водовыпускных и водозаборных сооружений, разработаны их оптимальные конструкции. Проведено прогнозное оценивание толщины слоя ветрового перемешивания в водоемах-охладителях. Обоснованы практические рекомендации по повышению эффективности работы всей системы охлаждения технической воды в водоемах-охладителях, внедрение которых способствует увеличению мощности ТЭС и АЭС.

Описано експрес-метод визначення фізичного стану й агрогідрологічних властивостей мінеральних грунтів за організації земельного моніторингу, методику числового моделювання турбулентних течій у відривних зонах за оцінки розвиваючої здатності потоку гірських рік. Розглянуто питання вдосконалення технології проектування меліоративних проектів за оптимізації водорегулювання осушуваних земель. Проведено техніко-економічні розрахунки створення систем поверхневого обігріву грунту. Обгрунтовано параметри комбінованої осушувальної мережі за розробки торфових родовищ. Проаналізовано способи використання гідравлічних регуляторів на типових схемах осушувально-зволожувальних систем. Висвітлено проблеми експлуатації систем охолодження теплових електростанцій.

Описаны экспресс-метод определения физического состояния и агрогидрологических свойств минеральных почв при организации земельного мониторинга, методика числового моделирования турбулентных течений в отрывных зонах при оценке развивающей способности потока горных рек. Рассмотрены вопросы усовершенствования технологии проектирования мелиоративных проектов при оптимизации водорегулирования осушиваемых земель. Проведены технико-экономические расчёты создания систем поверхностного обогрева почвы. Обоснованы параметры комбинированной осушительной сети при разработке торфяных месторождений. Проанализированы способы использования гидравлических регуляторов на типовых схемах осушительно-увлажняющих систем. Освещены проблемы эксплуатации систем охлаждения тепловых электростанций.

Проведено експериментальні дослідження закономірностей витікання рідини з відцентрових форсунок великого розміру, що використовуються у градирнях. Вивчено деякі геометричні характеристики конусоподібного факела рідини, що витікає з форсунки. Одержано узагальнюючу формулу для кута розкриття факела рідини, що розпилюється.

Побудовано математичну модель руху, тепло- та масообміну полідисперсного ансамблю крапель у градирні із зустрічно розташованими форсунками. Враховано внутрішній термічний опір речовини крапель і взаємодію між краплями різних фракцій, що призводить до їх коагуляції та подрібнення. Інтегрування одержаних рівнянь проведено за допомогою методу спроб і помилок. Наведено приклад числових результатів, який демонструє, що порівняно невелике підвищення дисперсності розпилу призводить до значного збільшення ефективності охолодження.

Досліджено зони крапельного зрошування, які утворюються під час розпилу рідини відцентровими форсунками. Показано вплив різних факторів на формування зон зрошування як одиничними форсунками, так і блоками - двома форсунками, факели розпилу яких спрямовані назустріч один одному.

Проведено експериментальне дослідження гідравлічних характеристик відцентрових форсунок градирень. Дослідні дані проаналізовано та знайдено емпіричні узагальнюючі залежності для коефіцієнтів гідравлічного опору та витрати.

Експериментально досліджено дисперсний склад крапель, що утворюються під час взаємодії двох зустрічно спрямованих факелів розпилу. Розроблено узагальнену математичну модель охолодження циркуляційної води в градирні та знайдено його оптимальні умови.

Розглянуто схему охолодження циркуляційної води першого енергоблока Мінської ТЕЦ-5, де основним охолодником є бризкальна установка, а ставок-охолодник використовувався як охолодник у пусковий період енергоблока та в подальшому - як резервна й акумулювальна ємність, що забезпечує доохолодження води на незначну величину. Наведено результати випробувань сумісної роботи бризкальної установки та ставка-охолодника. Виявлено, що із зменшенням гідравлічного навантаження ставок-охолодник працює ефективніше, і тому температура охолодженої води на водозаборі є однаковою або нижчою під час роботи 2-х помп, ніж під час роботи 3-х помп у разі близьких навантажень турбоагрегата, температур атмосферного повітря та швидкості вітру, хоча бризкальна установка під час роботи 3-х помп працює ефективніше.

З використанням математичних моделей визначено оптимальні характеристики краплинного потоку: дисперсність розпилювання, початкову швидкість і напрямок руху краплин, а також режим роботи градирні, теплове навантаження, висоту водороздільника над повітревхідними вікнами, нерівномірність розподілу води за поперечним перерізом башти. Створено плівкові відцентрові розпилювачі з об'ємно-поверхневим діаметром краплин від 1,7 до 2,2 мм за умов тиску від 0,02 до 0,04 МПа з кутом факелу 130°, які забезпечують охолодження води у розпилювальній градирні як у градирні зі зрошувачем. Розроблено методику розрахунку рівномірності розподілу води за площею зрошення, визначено відстань і схему розташування розпилювачів на водорозподільнику. Запропоновано нові елементи проточного тракту: вирівнювальну перегородку та ромбоподібні повітровхідні вікна. Реконструйовано для промислової експлуатації розпилювальні градирні: вентиляторні, з природною тягою, рідинно-ежекційні та малогабаритні.

Розроблено однопараметричну одномірну математичну модель турбулентного переносу тепла за глибиною малопроточних стратифікованих водоймищ, із враховуванням впливу сукупності основних метереологічних і технологічних чинників: вітрового перемішування, температурної стратифікації, скиду та забору циркуляційної води з водосховища. Запропонована математична модель дає змогу прогнозувати динаміку вертикальної термічної структури малопроточних стратифікованих водосховищ-охолоджувачів і, відповідно, їх охолоджувальну здатність. Розроблено метод інженерного розрахунку роботи такого водосховища-охолоджувача. Цей метод, базується на розробленій моделі, враховує процеси, що відбуваються у ближньому полі та в околицях водозабору. На підставі результатів теоретичного дослідження динаміки вертикальної термічної структури дальнього поля оцінено ефективність різних схем використання малопроточних стратифікованих водосховищ-охолоджувачів. Розроблено більш ефективну, у порівнянні з існуючими, комбіновану схему використання зазначених водоймищ. Ця схема дає змогу підвищити середнє значення ККД турбін ТЕС та АЕС протягом теплого періоду року.

Удосконалено математичну модель охолоджувальної здатності комбінованої системи технічного водопостачання ТЕС та АЕС, що складається з мілководного водосховища-охолоджувача (ВО) та стаціонарних (СБСО) або плаваючих автономних бризкальних систем охолодження (ПАБСО), розташованих на його акваторії. Зазначено, що дана модель враховує взаємний вплив окремих охолоджувачів і базується на системі двовимірних рівнянь Сен-Венана, плановому рівнянні теплопровідності та рівнянні для числа випаровування, яке характеризує бризкальну систему охолодження (БСО). Для оцінки охолоджувальної здатності комбінованої системи охолодження ВО - СБСО та ВО - ПАБСО модифіковано рівняння теплового балансу, що враховує взаємний вплив водосховища та бризкальної системи, розташованої на його акваторії. Виконано розрахунки охолоджувальної здатності комбінованих систем охолодження ВО - БСО, що базуються на модельних водосховищах та водосховищі-охолоджувачі Зміївської ТЕС за допомогою удосконаленої планової гідротермічної моделі та модифікованого методу теплового балансу, встановлено задовільний збіг одержаних результатів.

Експериментально визначено в комплексній формі основні аеродинамічні та тепломасообмінні характеристики випарних баштових градирень і труб-градирень, а також найбільш ефективні конструктивні рішення вітрозахисного оформлення горловини градирні та вводу в неї димових газів. Одержано значення висоти викидного факелу градирні, труби-градирні й його розповсюдження в навколишньому середовищі. Показано, що конструктивні рішення оформлення горловини труби-градирні та введення димових газів, які найбільш ефективні з точки зору аеродинамічних і тепломасообмінних процесів у трубі-градирні, забезпечують найбільшу висоту викидного факелу й його далекобійність у навколишньому середовищі. Розроблено методику розрахунку баштових труб-градирень.

Раскрыты закономерности и разработана физико-математическая модель тепломассообменных процессов при противо- и поперечноточном движении воздуха и воды, стекающей по насадке с регулярной шероховатостью, с учетом значения термического сопротивления последней. Приведены результаты экспериментальных исследований пленочных аппаратов с насадкой, имеющей регулярную шероховатость. Разработаны типоразмерные ряды противо- и поперечноточных пленочных вентиляторных градирен для пищевой промышленности, обеспечивающие в условиях круглогодичной эксплуатации и континентального климата при их многосекционной сборке экономию как энергии на привод, так и воды на компенсацию потерь с испарением и капельным уносом.

Проведено аналіз сучасних методів ведення водно-хімічних режимів (ВХР) зворотних систем охолодження (ЗСО) та кондиціювання додаткової води в освітлювачах. Показано, що вирішення існуючих проблем можливе за рахунок термостабілізації освітлювачів методом включення їх в комплексну систему охолодження (КЗСО). Вперше запропоновано технологічні схеми КЗСО, які дозволяють стабілізувати температуру кондиціювання з урахуванням зовнішніх умов. Уперше проведено теоретичні й експериментальні дослідження адгезійної здатності й еволюційного віку частинок шламу залежно від технології обробки додаткової води, що дозволяє удосконалити методику розрахунку освітлювача. Уперше запропоновано алгоритм розрахунку ВХР зворотних систем охолодження енергоустановок, який враховує різницю теплот фазових переходів під час випаровування циркуляційної води у градирні та конденсації пару в конденсаторі.

Изучены вопросы динамики приводного слоя воздуха во взаимодействии с водной поверхностью и процессы тепломассопереноса вода - воздух. Исследованы процесы переноса в приповерхностном слое водоемов. Предложена математическая модель стационарного и нестационарного температурных пограничных слоев, раскрыты закономерности их формирования у свободной поверхности. Развит интегральный метод теплового расчета водоемов-охладителей с использованием характеристик внутреннего пограничного слоя над водной поверхностью. Предложен новый, простой для практического применения инженерный метод теплового расчета данных водоемов.

Наведено удосконалену теоретичну основу для гідравлічних розрахунків напірних розподільних трубопроводів градирень за умов змінної витрати води по довжині трубопроводів. Наведено декілька способів забезпечення рівномірного розподілу води по площі градирні.

Запропоновано структуру інформаційної моделі автоматизованої системи управління охолоджувачами на ТЕС і АЕС, яка дозволяє оптимізувати роботу і динамічно регулювати ситуацію з урахуванням метеоумов.

Исследовано влияние геометрических размеров центробежных форсунок и режимов истечения воды из них на дисперсный состав капель, образующихся при распыливании. Проведена оценка поверхности охлаждения распыленных капель в зависимости от фракционного состава. Установлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на дисперсный состав и поверхность охлаждения капель. Найдены эмпирические зависимости, описывающие функции распределения капель по размерам в факеле распыла, а также зависимость для определения максимального размера образующихся при диспергировании капель.

Представлены результаты экспериментальных исследований работы башенной градирни в процессе реконструкции с целью достижения максимально возможной охлаждающей способности и увеличения производства электроэнергии.

Приведены расчеты технологических показателей натрий-катионирования с использованием экспериментальных данных.