Розроблено математичну модель процесу прискореного охолодження та термічного зміцнення арматурного прокату. Шляхом обробки експериментальних даних винайдено значення коефіцієнта конвективної тепловіддачі, що мають місце у процесі водяного охолодження гарячого арматурного прокату в прямоточних охолоджувальних камерах. Виконано гідродинамічний розрахунок установки прискореного охолодження арматурного прокату з метою визначення профілю швидкості потоку охолоджувальної води та величини гідравлічного опору в кільцевому каналі з рухливою внутрішньою поверхнею. На відміну від відомого аналітичного розв'язку, профіль швидкості визначений по всій довжині установки, включаючи ділянку гідродинамічної стабілізації. Уперше шляхом спільного розв'язку диференціальних рівнянь конвективного теплообміну без використання емпіричної залежності Nu = f(Re, Pr) розраховано температурні поля арматурного прокату й охолоджувальної води за умов їх спільного руху в прямоточній охолоджувальній камері.