Изложены основные сведения по теории рабочего процесса гидротурбины, а также методы построения его математической модели. Обоснован выбор элементов подводящей части гидротурбины, их геометрических и кинематических характеристик. Приведены алгоритмы и программы расчета коэффициентов потерь статора, элементов проточной части, кинематических и энергетических характеристик гидротурбин.

Разработаны методики уточненного расчета статики и динамики циклически симметричных конструкций для многовариантного проектирования корпусов и крышек гидротурбин. Выполнен расчет статической прочности корпуса рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины под действием давления центробежной системы лопасть - цапфа - рычаг и вертикальных реакций на внешней и внутренней опорах цапфы. Проанализирована прочность и оценен ресурс крышки гидротурбины с учетом условий эксплуатации. Прикладные методики и программы расчетов статики, динамики и ресурса внедрены при создании уникального оборудования ГЭС.

Набули подальшого розвитку математичні та обчислювальні методи, призначені для дослідження та створення об'єктів нової техніки у галузі вітро/гідроенергетики. Вперше розроблено нелінійну модель нестаціонарної циркуляційної течії довкола ротора з вертикальною віссю та керованими лопатями. Удосконалено числово-аналітичну модель обчислення поля тиску в необмеженій області з рухомими детермінованими (лопаті) і вільними (вихорові пелени) границями. Розроблено числову модель нестаціонарно відривного обтікання тонкого профілю зі скругленою передньою кромкою. Запропоновано математичну модель керування положенням лопатей відносно потоку, яке підвищує ефективність вітро/гідроенергетичної установки. З'ясовано кількісні та якісні закономірності циркуляційної течії довкола ротора з вертикальною віссю та керованими лопатями. Виявлено й експериментально підтверджено ефект покращення динамічних характеристик ротора при заданому керуванні його лопатями. Обгрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій забезпечується адекватністю математичних моделей, коректністю постановок математичних задач, збіганням результатів математичного моделювання з відомими опублікованими результатами та результатами натурного і напівнатурного моделювання.

Вирішено важливе науково-практичне завдання: обґрунтування параметрів низькообертових високомоментних гідромоторів на базі циліндрів. Робочі процеси механізмів БКВРМ потребують реалізації обертового руху робочого обладнання з низькою частотою, від 0–1 об/хв і більше. Застосування стандартних моторів потребує додатково використовувати редуктори, а в деяких випадках і гальмівні пристрої. Застосування в механізмах машин таких гідромоторів є неефективним рішенням, що підтверджується низьким рівнем ККД таких механізмів. Аналіз НВГ серійного виробництва виявив також складність реалізації низької частоти обертів, що пов’язано з нестійким режимом роботи через наявність об’ємних втрат робочої рідини в стандартних гідромоторах. Застосування НВГ на базі силових циліндрів дозволяє реалізувати оберти вихідного вала від 0–1 об/хв і більше, і відмовитись від редукторів, а в деяких випадках – від гальмівних пристроїв. Аналітичний огляд НВГ на базі циліндрів показав відсутність реалізації таких моторів. Вирішення питання реалізації досягається шляхом фізичного моделювання НВГ на базі електро-, пневмо- та гідроциліндрів. Експериментальні дослідження моделі на базі електроциліндрів дозволили виявити взаємовплив роботи циліндрів при роботі від загального джерела живлення. Застосування індивідуальних джерел живлення дало змогу виключити взаємовплив роботи циліндрів, і як наслідок знизити на 20 % споживану потужність. Базуючись на результатах експериментальних досліджень моделі із застосуванням електроциліндрів, створено моделі моторів на пневмоциліндрах та гідроциліндрах. Розроблені моделі моторів дозволили підвередити сформульовані гіпотези та запропонувати схемні рішення для якісного функціонування НВГ. Дослідження моделі НВГ на базі гідроциліндрів у складі вантажопідйомного механізму дали змогу експериментально визначити його ККД у цілому та ККД створеної моделі мотора. На основі отриманих результатів розроблено рекомендації щодо застосування створених НВГ.