Проаналізовано світовий досвід використання рослинної олії як палива для дизелів. Наведено результати експериментальних досліджень роботи вихорокамерного дизеля на суміші рослинної олії та дизельного палива за різних співвідношень. Виявлено, що домішка рослинної олії до визначеного співвідношення призводить до поліпшення показників двигуна.

Досліджено проблему підвищення ефективності повітропостачання й опалення пасажирських вагонів шляхом використання генератора каскадно-теплового стиску (ГКТС). Розроблено комплекс математичних моделей, методик і програм розрахунку процесів ГКТС. Проведено розрахунково-експериментальні дослідження впливу режимних і конструктивних параметрів ГКТС на показники роботи опалювально-вентиляційної системи.

Рассмотрены основные направления повышения энергетических показателей работы газотурбинного двигателя (ГТД) каскадного обмена давлением (КОД) утилизацией теплоты отработавших сред. Приведены результаты расчетного исследования эффективности использования различных схем утилизации теплоты в одно- и двухступенчатых ГТД КОД. Показаны возможность и резерв повышения энергетической эффективности ГТД КОД за счет регенерации теплоты отработавших сред и перерасширения рабочих сред в турбине. Даны направления для дальнейшего совершенствования показателей ГТД КОД.

Рассмотрены особенности организации рабочего процесса системы наддува каскадного обмена давления с глубоким охлаждением наддувочного воздуха. Приведены результаты испытаний опытного образца системы наддува на безмоторном стенде. Выявлена закономерность усиления эффекта охлаждения наддувочного воздуха при повышении нагрузочного режима комбинированного двигателя. Показана способность системы наддува обеспечить высокий уровень наддува при одновременном охлаждении наддувочного воздуха до температуры ниже окружающей среды без привлечения дополнительной механической энергии на осуществление холодильного цикла.

Изложены теоретические предпосылки создания дискового двигателя реактивного вращения на базе каскадного обменника давления. Рассмотрены особенности рабочего процесса создания дискового двигателя реактивного вращения на базе каскадного обменника давления в сопоставлении с волновым дисковым двигателем на базе волнового обменника давления. В частности показано, что использование принципов каскадного обмена давлением позволяет значительно увеличить давление предварительного сжатия заряда, а также снизить потери расширяющихся продуктов сгорания в полезную работу крутящего момента двигателя.

Проанализированы схемы и конструкции отопительно-вентиляционных систем (ОВС) подвижного состава железных дорог. Разработаны рабочий цикл, принципиальная схема и конструкция принципиально нового устройства ОВС каскадно-теплового сжатия, защищенного патентами Украины и России. Обоснована целесообразность использования в качестве источника энергии ОВС генераторов каскадно-теплового сжатия (КТС), реализующих прямое преобразование теплоты в энергию сжатого воздуха в устройствах, не содержащих объемных вытеснителей и дискретно управляемых газораспределительных органов. Выявлены и проанализированы физические особенности рабочего процесса генераторов КТС, предложены концепции совершенствования его свойств. Предложена также модель согласования режимных и конструктивных параметров генератора КТС и эжектора по критерию максимальной производительности ОВС КТС.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы создания перспективных систем наддува комбинированных двигателей на базе волновых обменников давления. Показаны особенности организации рабочих процессов волновых обменников давления, проанализированы различные аспекты совершенствования их эксплуатационных свойств. Раскрыта физическая сущность выявленных закономерностей, описаны механизмы влияния основных факторов на эффективные показатели обменников.

Проанализированы существующие системы утилизации энергии тепловых установок. Рассмотрены устройство и принцип действия компрессора каскадно-теплового сжатия, опытная система утилизации с компрессором каскадно-теплового сжатия (КТС). Внимание уделено вопросам моделирования рабочего процесса такого компрессора. Исследованы параметры эжекционной системи наддува КТС. Изложены перспективы применения устройств КТС в теплосиловых установках.