Об'єкт дослідження - фізичні процеси в стабілізованій електричній дузі з урахуванням розподілу потоку газу, що нагрівається, сили струму і зміни розмірів розрядного каналу. Мета роботи-створення високоресурсного ефективного ЕДН газу та пошук методів підвищення його ресурсу й ефективності. Предмет дослідження - оптимальні геометричні розміри розрядного каналу катодного й анодного вузлів, методів і засобів розподілу основної та захисної витрати газу і сили струму по довжині каналу. В дисертаційній роботі використовувалися аналітичні та чисельні методи дослідження фізичних явищ, що протікають у розрядному каналі ЕДН, а також сучасні методи експериментального дослідження. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що уперше знайдено спосіб захисту термокатода інертним середовищем низького тиску зі зменшенням його витрати на два порядки, зниженням ерозії термокатода на порядок у порівнянні з відомими закордонними і вітчизняними даними; виявлено, що профілювання розрядного каналу, а також розподілсили струму і витрати газу по його довжині, приводить до якісно нових залежностей потоку тепла і потенціалу, що дозволяє збільшувати ресурс роботи анода і катода, а також ефективніше використовувати ЕДН у різних технологічних процесах; отримано наближене розв'язування системи диференціальних рівнянь, що описують взаємодію позитивного стовпа, неелектропровідної області і стінки розрядного каналу в замкнутій формі. Аналітичні формули дозволяють розраховувати електричні, теплові й ерозійні характеристики при розробці високоресурсних ефективних ЕДН з урахуванням їх залежності від розподілу функцій теплопровідності, розмірів розрядного каналу, зміни сили струму і витрати газу по довжині каналу. Отримані рішення узагальнюють результати відомих робіт і в приватних випадках збігаються з теоріями Меккера, Стайна-Ватсона, Г. Ю. Даутова, Ф. А.Сальянова й ін. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що: - вирішений комплекс актуальних задач, зв'язаних зі значним підвищенням ресурсу роботи й ефективностіЕДН за рахунок створення секціонірованого катодного вузла, здатного працювати як з термокатодом із захистом його інертним газом, так і як плазмений катод з додатковим анодом і мідним трубчастим катодом; - теоретичні формули для розрахунку електричних, теплових і ерозійних характеристик, а також узагальнені графіки та критеріальні залежності можуть бути використані для інженерних розрахунків при розробці ЕДН; - розроблено секціонірований катодний вузол для ЕДН, що працюють на агресивних робочих газах високого тиску із захистом термокатода інертним середовищем низького тиску. - розроблений електродуговий нагрівач із секціонірованими катодним і анодним вузлами з розподіленими силою струму та витратою газу по довжині розрядного каналу для плазмохімічної переробки вугілля потужністю 350 кВт. Тепловий ККД складає 0,78; ресурс роботи 500-1000 годин; - уперше розробка електродугового нагрівача виконана із застосуванням системи тривимірного твердотілого параметричного проектування Компас-3D. Основні теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи було використано при розробці навчального посібника для студентів вузів за спеціальністю - обробка матеріалів спецтехнологіями; при створенні (розробці) ЕДН для плазмохімічної переробки вугілля; при підготовці патенту на винахід; при створювані алгоритму та програми розрахунку які зручні для інженерної практиці при розробці ЕДН.
