Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми створення узагальнених багаторівневих градієнтних сепараційних аерозольних технологій та їх імплементації в інноваційному ресурсозберігаючому й екологічному обладнанні енергетичних установок.
Існуючі сепараційні технології і пристрої, що їх реалізують, здатні очищувати від частинок розміром більше 10 мкм з ефективністю не менше 0,99. Очищення газових і рідких середовищ від частинок менше 10 мкм менш ефективне і потребує розробки газоочисного сепараційного обладнання, здатного уловлювати частинки таких розмірів із застосовуванням ресурсозберігаючих можливостей самих установок за рахунок використання енергії робочого тіла.
Головною метою розробки схемних рішень багаторівневих градієнтних аерозольних технологій сепарації, а також дослідження методів керування ними є їхнє спільне використання за наявності в робочій системі істотних градієнтів гідродинамічних і теплофізичних параметрів: температури, тиску, швидкості, густини та ін. Мета реалізується за умови достатності істотних градієнтів параметрів у робочих тілах двигунів та енергетичних установок і наявності в аерозольних середовищах мікроакумуляторів, а також мікрогенераторів або мікротрансформаторів внутрішньої та зовнішньої енергії.
Усі подібні умови реалізовані при очищенні аерозольних середовищ у полях градієнтів температур, акустичних коливань, концентрацій і пульсацій при проходженні через багатофункціональні поверхні, що мають здатність сепарувати й коагулювати. У разі уловлювання аерозольних частинок позитивний ефект від аерозольних технологій досягнуто трьома методами. Перший метод - використання потоку енергії струминних та відривних течій безпосередньо в потоці для коагуляції частинок в об'ємі й на поверхнях. Другий метод - направлення потоків енергії та їх вплив на пристінні й теплові шари поверхонь осадження частинок з їх коагуляцією. При використанні цього методу в робочому каналі створюються градієнтні поля температур або акустичних коливань, пульсацій. Перепад температур досягається шляхом охолодження стінок і коагуляційних поверхонь робочого каналу. Третій метод - створення акустичних та електромагнітних імпульсних впливів на потік і сепаруючу поверхню за допомогою спеціальних генераторів імпульсів.
У результаті виконаних наукових досліджень отримав подальший розвиток напрям створення інноваційного ресурсо- й екологозберігаючого обладнання енергетичних установок на основі градієнтних технологій сепарації аерозольних середовищ та розроблена концепція багаторівневої сепарації шляхом комбінованого використання різних рівнів технологій сепарації: інерційної, турбофоретичної, неізотермічної та акустикофоретичної, яка покладена в його основу і реалізація якої забезпечує підвищення ефективності очищення робочих тіл двигунів понад 99 % від аерозольних домішок розміром менше 10 мкм за рахунок інтенсифікації процесів сепарації та, як наслідок, поліпшення техніко-економічних і екологічних показників двигунів та енергетичних установок.
Практичне значення одержаних результатів полягає у створенні ефективних, екологічно чистих і ресурсозберігаючих сепараторів на основі узагальнених багаторівневих градієнтних сепараційних аерозольних технологій та у розробці рекомендацій з проектування їх проточних частин.
Результати роботи впроваджені у вигляді сепараторів для очищення: паливних газів від твердої та рідкої фракцій, повітря в машинному відділенні судна, стиснутого повітря від рідких і твердих частинок для суднового обладнання з високим тиском, картерних газів двигунів внутрішнього згоряння SP-10, стиснутих газів енергосистем; систем: очищення повітря від краплинної вологи для технічного кондиціонування приміщень машинного відділення, контролю та розділення різного роду рідких речовин (вода, масло й ін.); технологій для системи очищення та розділення для водневого блока, вимірювання параметрів середовища й дослідження сепараторів на дослідному обладнанні у вигляді аеродинамічних труб відкритого типу; плоского та циліндричного неізотермічного сепараторів і акустикофоретичного сепаратора для ГТД.
