Рассмотрены теоретические основы ряда методов разделения смесей, в частности, испарительных и сорбционных. Проанализированы их достоинства, недостатки, области применения. Приведен обзор современных методов разделения для различных газовых смесей. Акцентировано внимание на ректификации, описаны основные методы расчета этого процесса для бинарных смесей - Мак-Кэба и Тиле, Поншона - Бошняковича, а также для трехкомпонентных смесей - Наринского, Столпера, Льиса - Мачесона. Рассмотрен пакет прикладных программ "RECOLUMN", позволяющий проводить проектный и проверочный расчет различных типов ректификационных аппаратов.

Описаны основные термодинамические законы, составляющие базис криогенной техники, даны определения основных терминов. Проанализированы особенности равновесия и фазовых переходов для чистых веществ и бинарных смесей, уравнения состояния идеального газа, а также базовых уравнений реального газа, в частности, уравнения Ван-дер-Ваальса. Освещены свойства гелия и водорода, методы получения низких температур с помощью дросселирования, детандирования, выхлопа и магнитного охлаждения, а также способы получения сверхнизких температур растворением и охлаждением, адиабатной кристаллизации. Определены основные циклы, применяемые к криогенной технике и технике разделения дроссельных и комбинированных смесей.

Отмечено, что использование испарительного охлаждения для решения различных задач в энергетике позволяет решить ряд важных проблем в этой отрасли, включая экологические. Для рационального проектирования таких систем необходимо изучить те факторы, которые влияют на протекание процессов в испарительных системах.

Приведены результаты экспериментальных исследований в области пленочных течений в тепломасообменных аппаратах. Уточнены значения критического числа Рейнольдса и средние значения толщин жидкостных пленок. Выявлено оптимальное значение параметра регулярной шероховатости поверхности, обеспечивающего интенсификацию процессов тепломасообмена. Полученные результаты можно использовать для проектирования тепломассообменных аппаратов в холодильных, кондиционирующих и энергетических системах (альтернативная энергетика).

Разработаны схемные решения комбинированных солнечных систем теплохладоснабжения и кондиционирования воздуха, основанные на открытом абсорбционном цикле с непрямой регенерацией абсорбента и использованием новых типов тепломассообменных аппаратов с подвижной насадкой "газ-жидкость-твердое тело". На основе цикла теоретических и экспериментальных исследований выработаны практические рекомендации по определению оптимальных режимных параметров работы солнечных систем и геометрических параметров основных элементов тепломассообменной аппаратуры.