Показано, що під час моделювання обладнання для переробки полімерів не можна нехтувати пристінним ефектом, тобто частковим або повним проковзуванням розплаву перероблюваного матеріалу по поверхнях обладнання. За допомогою системи Ansys Fluent виконаний аналіз швидкості потоку розплаву та гідравлічного опору циліндричного каналу для моношару розплаву поліетилену й шару розплаву поліетилену зі змащувальним підшаром. Встановлено межі доцільності використання обох методів моделювання.

Визначено властивості розплаву перероблюваного полімерного матеріалу в пристінному шарі робочих каналів обладнання. В одному з поширених для числового моделювання процесів течії розплавів полімерів програмному комплексі Ansys Fluent є стандартна процедура задання коефіцієнта пристінного тертя, яка передбачає лінійну залежність між в'язкістю в пристінному шарі й коефіцієнтом пристінного тертя, що часто не відповідає дійсності. Проведені експериментальні дослідження залежності в'язкості пристінного шару від коефіцієнта пристінного тертя для трьох типів поліолефінів показали її нелінійний характер, неінваріантний для різних типів полімерів, у деяких випадках з наявністю екстремуму. Встановлено, що вигляд вказаної залежності змінюється зі збільшенням швидкості течії полімеру, проходячи 3 стадії, що спричиняється пристінними ефектами. Результати проведених досліджень надають змогу більш коректно враховувати граничні умови під час числового моделювання процесів переробки полімерів і одержувати більш точні розрахункові параметри.

Досліджено вплив геометричних параметрів типових каналів обладнання для перероблення полімерів і матеріалів з їх застосуванням на величину пристінних ефектів, а також вплив цих ефектів на перепад тиску вздовж каналів. Досліджено діапазон геометричних розмірів каналів, за яких доцільно застосовувати числове моделювання для розрахунку.

Розглянуто підходи щодо визначення та моделювння пристінних ефектів, що спостерігаються під час течії полімерних матеріалів у каналах переробного обладнання. Розроблено методики визначення наявності, природи та величини пристінних ефектів у полімерних матеріалах. Змодельовано процес течії полімерних матеріалів з урахуванням пристінних ефектів крізь канали різної конфігурації. Відзначено, що сукупне споживання полімерних матеріалів на душу населення в процентному відношенні зростає швидше сукупного валового внутрішнього продукту. Зазначено, що цьому процесу сприяють нові технології полімерних матеріалів, завдяки яким розширюються галузі їх застосування, причому, передусім, за рахунок витіснення традиційних металів, сплавів і кераміки.

Дослідженно наявність, характер та величину пристінних ефектів, що виникають за течії розплаву полімерних матеріалах у каналах переробного обладнання. Розроблено метод визначення їх наявності та природи та методики визначення величини цих ефектів у матеріалі в залежності від їх природи. Доповнено математичну модель течії полімерних матеріалів з урахуванням пристінних ефектів та їх залежності від природи та матеріалу. Запропоновано універсальний підхід до визначення параметрів процесу течії під час числового моделювання. Проведено числові дослідження впливу геометричних параметрів каналу на розбіжності перепаду тиску між умовами відсутності швидкості на стінці та врахування пристінних ефектів. На основі проведених досліджень виведено емпіричні рівнянн щодо врахування пристінних ефектів під час проектування переробного обладнання без додаткового проведення числових досліджень.

Розглянуто широке коло питань, що стосуються особливостей використання технологій і технологічного устаткування для формування виробів з традиційних та інтелектуальних полімерних композиційних матеріалів, які використовуються у багатьох галузях промисловості. Наведено базові поняття про традиційні та інтелектуальні полімерні матеріали. Проаналізовано процес одержання реактопластичних інтелектуальних композитів з ефектом пам'яті форми на основі епоксидних полімерів. Досліджено ефективність застосування ультразвуку під час формування виробів з інтелектуальних полімерних композитів, що термоусаджуються. Наведено результати моделювання процесів та обладнання для введення інтелектуальних датчиків у рідкі полімерні композиції.