Изложены теоретические основы вихревого эффекта Ранка для смещения и разделения полидисперсных гетерогенных потоков с анализом газодинамических параметров при взаимодействии основного и набегающего потоков в зонах свободного, вынужденного и потенциального вихрей. Освещены изменения газодинамических параметров и функций в вихревом аппарате, а также инженерный метод их расчета. Описаны малоэнергоемкие технологии разделения полидисперсных гетерогенных вихревых потоков на составляющие. Приведены результаты использования вихревых аппаратов как дополнительной системы питания низкосортными топливами автотракторных двигателей, лабораторные и полупромышленные образцы газодинамических вихревых испарителей-смесителей и сепараторов.

Розглянуто результати аналізу енергетичних рівнів вихорових труб за холодопродуктивністю шляхом зміни параметрів стану вхідного тангенційного парогазового потоку за допомогою введення розпиленої рідини перед входом у зону вільних вихорів.

З метою вирішення важливої народногосподарської проблеми економії енергії та покращання стану довкілля обгрунтовано необхідність впровадження у технологічні процеси вихрових апаратів, що працюють за замкненим циклом на альтернативних видах палива та дозволяють зменшити енергоспоживання. Обгрунтовано теорію вихрових гетерогенних потоків у процесах змішування або поділу на компоненти та проаналізовано зміни газодинамічних параметрів під час взаємодії основного й набігаючого потоків у зонах вільного, змушеного та потенційного вихрів. На підставі всебічного дослідження динаміки газодинамічних функцій і параметрів у вихрових потоках розроблено напівпромислові та промислові зразки сепараторів, випаровучів-змішувачів і холодильних агрегатів з урахуванням вимог технологічних процесів термостатування, сепарування та підготовки робочих сумішей для найбільш ефективного згоряння. Відзначено, що запропоновані вихрові газодинамічні апарати менш енерго- та металоємні, більш надійні, мають менші габарити та вартість у порівнянні з існуючими за рахунок відсутності в їх конструкції рухливих вузлів і систем та покращаних екологічних показників завдяки функціонуванню за замкненим циклом. Результати практичних випробувань використано для розробки методу розрахунку вихрових апаратів.