Висвітлено питання розвитку енергетичної моделі взаємодії турбулентного промежового шару з деформівною поверхнею, що враховує кінематичні та динамічні взаємодії турбулентного потоку та поверхні в'язко-пружного покриття. Запропоновано визначати межові умови для примежового шару на податливій поверхні як розв'язок нестаціонарної задачі коливання тривимірного в'язко-пружного шару змінної товщини, скінченної довжини та ширини під дією випадкових локальних імпульсних навантажень з інтенсивністю та масштабами, що визначаються викидами з в'язкого підшару турбулентного примежового шару. Досліджено закономірності динамічної та кінематичної поведінки в'язко-пружного шару за дії локального імпульсного навантаження. Показано роль змінюваності його товщини та геометрії у формуванні хвильового поля на поверхні. Вивчено поведінку у часі кінетичної, потенційної, сприйнятної та поглиненої енергії. Визначено умови максимального поглинання енергії імпульсного навантаження залежно від параметрів в'язко-пружного шару та тривалості дії навантаження. На базі запропонованої моделі взаємодії проведено числовий розрахунок зниження опору тертя на поверхні в'язко-пружного покриття скінченних розмірів залежно від його властивостей.

Досліджено закономірності хвиле- та вихроутворення навколо обтічних тіл, що можуть здійснювати нестаціонарні рухи, в однорідній та стратифікованій в'язких рідинах. Вивчено процеси взаємодії різномасштабних структурних елементів течій у примежових шарах та у супутньому сліді за обтічними тілами, визначено взаємозв'язок структури течій з локальними й інтегральними гідродинамічними характеристиками обтічних тіл. Розроблено методику керування нестаціонарною структурою течій та інтегральними характеристиками обтічних тіл на основі нових алгоритмів прямого чисельного розв'язання задач обтікання тіл, що здійснюють нестаціонарні рухи за заданим законом у потоці рідини. Побудовано алгоритм чисельного розв'язання спряжених задач механіки в'язкої нестисливої рідини і в'язкопружного тіла з використанням метода скінченного об'єму на базі оригінальних програмних кодів власної розробки відкритого пакету OpenFOAM. На основі розробленого алгоритму чисельного моделювання течій неперервно стратифікованої рідини вперше виконано високороздільні та високоточні розрахунки стратифікованих течій навколо перешкод різної форми в широкому діапазоні чисел Рейнольдса і Фруда, починаючи з надповільних течій, індукованих дифузією на нерухомій непроникній перешкоді, й аж до нестаціонарного вихрового режиму течії, що відповідає перехідним значенням числа Рейнольдса, а також проведено серії порівнянь розрахованих полів стратифікованої течії з відповідними тіньовими зображеннями, отриманими з використанням комплексу унікального обладнання для моделювання гідродинамічних процесів в оточуючому середовищі. Встановлено взаємозв'язок вихрової структури течії в примежовому шарі з гідродинамічними характеристиками обтічної поверхні з локальним джерелом збурення у формі біжучої хвилі заданої амплітуди, частоти і фазової швидкості та визначено параметри біжучої хвилі на обтічній поверхні, за яких якнайдовше зберігається детермінована вихрова структура течії вниз за потоком, що відповідає ефекту затягування переходу течії в примежовому шарі в розвинений турбулентний режим. Визначено умови приєднання відривної течії на коливному криловому профілі, що здійснює вимушені обертово-коливальні рухи в потоці в'язкої нестисливої рідини, а також умови виникнення інтенсивної пропульсивної сили на криловому профілі з гнучким хвостовиком - моделі хвостового плавника гідробіонта. Визначено співвідношення між пружними характеристиками, довжиною і частотою локального активного збудження в'язкопружного хвостовика крилового профілю, при якому вимушені та вільні коливання деформівного елементу знаходяться в протифазі, що відповідає найбільшому пропульсивному ефекту крила.

Наведено результати числового моделювання газодинамічних процесів у форкамері імпульсного надзвукового ежектора з метою визначення оптимальних геометричних параметрів, що забезпечують задані витратні характеристики ежектора. У разі надвисокого тиску ежектуючого газу (>> 100 атм) неможливо створити розрахункове сопло з неперервно змінюваною площею перерізу та обмеженою довжиною, тому між газогенератором і соплом ежектора необхідно розмістити форкамеру для дроселювання повного тиску газогенератора. З метою оптимізації параметрів форкамери ежектора з дискретними отворами газогенератора та робочим тиском у діапазоні 400 - 1000 атм проведено серію розрахунків із визначення параметрів форкамери, що забезпечують стабільну роботу надзвукового кільцевого сопла за вхідного тиску 35 - 45 атм і масової витрати 0,5 - 0,6 кг/с. Тривимірне числове моделювання точкового витікання газу з газогенератора у форкамеру та далі у кільцеве сопло показало, що ступінь нерівномірності картини течії у форкамері на вході до сопла ежектора є досить низькою, що обгрунтовує проведення числового моделювання течії в надзвуковому кільцевому соплі та камері змішування ежектора в вісесиметричній постановці та надає можливість обмежити кількість циліндричних отворів газогенератора без внесення суттєвої неоднорідності у розподіли характеристик по азимутальній координаті.