Рассмотрены газодинамические аспекты электронно-лучевого испарения. Обнаружен и исследован эффект пространственного разделения компонентов пара с различной молекулярной массой, суть которого заключается в обогащении конденсата в центре парового потока компонентом с большей молекулярной массой, а на периферии потока - компонентом с меньшей молекулярной массой. Представлены результаты экспериментов по испарению различных сплавов. На основе обнаруженного эффекта предложен способ разделения изотопов.

Досліджено фізичні механізми процесів, що відбуваються на межі газ - тверде тіло, встановлено закономірності газодинамічних характеристик і мікроскопічних властивостей у нерівноважних системах розріджений газ - ядерна мембрана. Розглянуто вплив взаємодії молекул газу з поверхнею твердого тіла на характеристики ізотермічного плину газів у каналах різної форми. Отримано аналітичні вирази для коефіцієнтів газотермічного руху газової суміші будь-якого розрідження в каналах за задовільної частки дифузійного відбиття та неізотермічного плину газу в каналах різної довжини для моделі взаємодії газ - тверде тіло. Проведено числові розрахунки плоского неізотермічного руху однокомпонентного газу за задовільного розрідження та співвідношення довжини каналу до його висоти з урахуванням теплової проникності бічної поверхні. Надано оцінку кінетичних коефіцієнтів руху газів в ультратонких каналах, діаметр яких порівняно з молекулярними розмірами. Проведено аналіз отриманих експериментальних даних та їх порівняння з теоретичними результатами моделювання руху газів у каналах. Виявлено ефекти, пов'язані з обміном енергією та імпульсом між фазами в системі газ - адсорбат - мембрана. Досліджено процеси переносу енергії та імпульсу молекул під час взаємодії газів з поверхнею.

Приведены результаты численного моделирования трехмерного обтекания тел различной геометрической формы потоком разреженного газа. Рассмотрены стационарные задачи решения уравнения Больцмана с помощью метода пробных частиц. Проведено сравнение с теоретическими и экспериментальными данными для осесимметричных задач. Акцентируется внимание на трехмерном обтекании некоторых космических аппаратов при их входе в атмосферу Земли.

Из-за исключительной сложности уравнения Больцмана в задачах динамики разреженного газа, для его решения необходимо использовать численные методы. При этом одним из ключевых моментов является дискретизация расчетной области. Цель исследования - выбор наиболее рациональной расчетной сетки статистического метода пробных частиц (МПЧ) решения уравнения Больцмана. С помощью информационно-аналитического метода проанализированы все достоинства и недостатки различных типов расчетных сеток (PC) с точки зрения их применимости к задачам моделирования течений разреженного газа МПЧ. Сделан вывод, что при использовании этого метода наиболее приемлемы адаптивные декартовы прямоугольные сетки, характеризующиеся локальным изменением размеров ячеек в отдельных областях. Удобнее всего организовать такие PC с помощью иерархических блочных структур, для которых мелкая равномерная сетка находится внутри более грубой равномерной PC. Кратность разбиения корневых ячеек может быть различной и зависит от параметров локального режима течения, например от местных длин свободного пробега молекул. Таким PC присущи основные преимущества структурированных и неструктурированных сеток. Для МПЧ особенно важно, что они сочетают в себе высокоэффективный доступ ко всем элементам сетки, возможность векторизации алгоритма для многомерных задач и ее локального сгущения. Результаты предложено использовать при построении рабочих алгоритмов моделирования траекторий движения молекул МПЧ, что позволит более эффективно осуществлять экспертизу и сопровождение отдельных проектов Национальной космической программы Украины.