Рассматриваются вопросы, связанные с разработкой перспективных современных технологий и методов расчета устройств и систем для их реализации, проведены некоторые исследования в области промышленной экологии и охраны здоровья. Представлены результаты работы по очистке жидкости от дисперсных примесей, преобразованию параметров электрической энергии, в частности, на основе тиристорных преобразователей частоты, а также результаты разработки комплексных систем очистки сточных вод и технологий изготовления и нанесения антикоррозионных покрытий.

Розглянуто механізм формування значних гідродинамічних втрат у фільтрах з обертовим фільтроелементом. Запропоновано напівемпіричні залежності для розрахунку вихрових втрат напору. Проведено експериментальну перевірку правильності висунутих припущень. Одержані результати дозволяють більш ніж у 10 разів знизити перепад тиску на фільтрах з обертовим фільтроелементом.

Проведено численное моделирование нестационарного осесимметричного течения жидкости в зоне отделения примесей ротационного гидродинамического фильтра. Показано, что наличие нерабочих участков поверхности в реальных конструкциях вращающихся фильтрующих элементов приводит к значительному снижению запаса устойчивости течения в рабочей полости фильтра. Выполнен сопоставительный анализ двух вариантов конструкции фильтроэлемента с точки зрения стабилизации течения и эффективности гидродинамической очистки жидкости ротационным фильтром.

Раскрыт механизм формирования значительных гидродинамических потерь в закрученных потоках внутри вращающегося цилиндра с проницаемой боковой поверхностью. Получены полуэмпирические зависимости для определения суммарной интенсивности завихренности и вихревых потерь напора в исследуемых течениях.

Разработана алгебраическая модель турбулентности для расчета турбулентного пограничного слоя на поверхности вращающегося отсасывающего цилиндра. Особенностью модели является учет совместного влияния кривизны линий тока и интенсивного отсоса жидкости. На основе предложенной модели разработан метод расчета пограничного слоя на поверхности фильтроэлемента ротационного фильтра механической очистки жидкостей.

Наведено результати числових досліджень гідродинамічної стійкості течії рідини, що очищується в робочій порожнині ротаційного фільтра (РФ). Проведено порівняльний аналіз аналітичних результатів із даними фізичних експериментів. Визначено основні напрямки подальших досліджень стосовно підвищення ефективності очищення рідини РФ.

Сформулированы требования к специализированной компьютерной системе, которая позволяет установить и поддерживать рациональный режим работы фильтра.

Исследовано влияние особенностей модельного представления поверхности вращающегося проницаемого цилиндра на распределение гидродинамических характеристик в пограничном слое на этой поверхности. Показано, что в случае отсоса жидкости через поверхность цилиндра, возмущения, обусловленные этими особенностями, не распространятся во внешний поток.

На основании обзора современного состояния в области очистки жидкостей от механических примесей показаны перспективы применения ротационных фильтров и определены направления их совершенствования. Приведены результаты исследования течений жидкости внутри и снаружи вращающегося фильтроэлемента. На их основе обнаружены причины больших потерь напора в ротационных фильтрах и ограниченного характера гидродинамического эффекта очистки. Обоснована усовершенствованная конструкция и созданы основы проектировочного расчета ротационных фильтров.

В интересах оптимизации гидродинамических фильтров с вращающимся фильтроэлементом получено численное решение, которое позволяет моделировать закрученные внутренние течения со сложной вихревой структурой в областях различной геометрии. Исследованы точность и сходимость полученного решения.

Проанализированы особенности течения жидкости вблизи вращающегося проницаемого цилиндра (ВПЦ) с протоком через его поверхность и движения взвешенных частиц с внешней стороны цилиндра. Приведены расчётные и экспериментальные результаты фундаментальных данных по вихревым и закрученным потокам. Освещены прикладные аспекты исследований по совершенствованию гидродинамических (ротационных) фильтров с ВПЦ для механической очистки рабочих жидкостей. Обоснованы способы повышения характеристик ротационных фильтров (РФ) и определены потенциальные области их использования. Изложены теоретические расчёты РФ усовершенствованной конструкции.

Представлены результаты моделирования рефракции атмосферы в приземном слое и влияние этой рефракции на точность наблюдения искусственных спутников Земли. Показано, что при расчете координат положения спутников необходимо учитывать состояние тракта распространения лазерного излучения.

Получены аналитические зависимости для приближенного расчета перепада давлений на ротационном фильтре механической очистки жидкостей. Дополнены основы инженерного расчета фильтров усовершенствованной конструкции с малым гидравлическим сопротивлением.

Показана возможность существенного снижения вычислительных затрат на обработку цифровых трассерных изображений по новому методу, обеспечивающему большую точность и меньшие требования к регистрирующей аппаратуре. Результат достигается за счет оптимального управления виртуальной памятью в сочетании со структурной обработкой исключений в среде WIN32.

Обоснована возможность модельных испытаний эффективности гидродинамической очистки жидкостей ротационными фильтрами при фиксированном составе исходных загрязнений. Указаны условия, позволяющие определить в масштабном эксперименте режимы фильтрования натурным фильтром с точностью 6 - 28 %.

Обоснована расчетная модель и определены условия физического подобия движения взвешенных частиц у поверхности вращающегося проницаемого цилиндра. Выявлены закономерности, позволяющие управлять скольжением фаз вблизи наружной поверхности цилиндра в интересах совершенствования процессов классификации и сепарации взвешенных твердых примесей.

Показано, что применение осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье - Стокса с замыканием на основе дифференциальных уравнений переноса турбулентных напряжений обеспечивает адекватный расчет закрученных внутренних потоков. Приведены результаты, подтверждающие правильное воспроизведение основных особенностей течений в вихревых и циклонных камерах.

Рассмотрены основные подходы к численному моделированию турбулентных течений в кольцевой области между вращающимися цилиндрами (течения Куэтта - Тейлора). Получены расчетные результаты, коррелирующие с известными экспериментальными результатами. На основе сравнительного анализа предложена наиболее подходящая дифференциальная модель турбулентности для расчета сопряженных задач гидродинамики и теплообмена в потоке Куэтта - Тейлора.