Побудовано наближену напівемпіричну модель аеродинаміки перехідної зони надшарового простору реактора з циркулюючим киплячим шаром, що базується на гіпотезі про експоненціальний спад витрати твердої речовини в ядрі потоку з поздовжньою координатою. Сформульовано граничні умови на поверхні розділу між ядром і кільцевою областю. Наведено приклади числових результатів.

В одновимірній стаціонарній постановці одержано аналітичний розв'язок задачі про охолодження зливної золи киплячого шару з урахуванням допалювання вуглецю. Показано, що за певних умов частинки золи нагріваються за рахунок теплоти хімічної реакції. Розглянуто варіанти організації процесу охолодження золи, що виключають можливість локального підвищення її температури.

Запропоновано метод визначення третіх моментів пульсацій швидкостей частинок, що базується на побудові рівнянь переносу шуканих кореляцій. Сформульовано граничні умови до диференціальних рівнянь осереднених та пульсаційних характеристик газової суміші. Наведено приклади числових результатів.

Запропоновано модель руху газу та монодисперсних частинок на стабілізованій ділянці труби. Враховано міжфазову та міжчастинкову взаємодію, вплив стінки каналу та масових сил. На базі розробленої методики розрахунку одержано ланцюг рівнянь переносу для других кореляційних моментів та алгебричні вирази для третіх моментів пульсаційних характеристик швидкостей дисперсної фази в анізотропному полі енергії хаотичного руху частинок.

Побудовано модель двофазової турбулентної течії на стабілізованій ділянці труби. Враховано міжфазову та міжчастинкову взаємодію, вплив стінки каналу та масових сил. Викладено методику розрахунку других і третіх кореляційних моментів пульсаційних характеристик частинок, що базується на побудові рівнянь переносу шуканих кореляцій. Наведено приклади числових результатів.

Одержано систему диференціальних рівнянь пульсаційного руху газу та монодисперсних частинок на стабілізованій ділянці труби. Враховується міжфазова та міжчастинкова взаємодія, турбулентний та псевдотурбулентний перенос частинок, вплив стінки каналу та масових сил. Наведено приклади числових результатів.

Побудовано одновимірну модель аеродинаміки та фізико-хімічних процесів у надшаровому просторі топки з циркулюючим киплячим шаром. Числово досліджено вплив різних параметрів (діаметра та концентрації частинок, тиску та швидкості газу тощо) на процес горіння коксозольних частинок. Установлено, що за певних початкових умов виникає внутрішньотопкова циркуляція газу. Вивчено її вплив на процеси переносу у надшаровому просторі. Показано, що кільцева зона внаслідок малої концентрації окиснювача практично не бере участі у горінні, а виконує роль екрана, який захищає реакційну зону (ядро потоку) від впливу холодної стінки.

Розроблено математичну модель ізотермічного руху висхідного висококонцентрованого потоку з урахуванням впливу швидкостей генерації та дисипації пульсаційної енергії частинок, що обумовлено дією сили аеродинамічного опору та міжчастинковими зіткненнями на стабілізованій ділянці труби. Показано вплив розміру та об'ємної концентрації дисперсної фази та швидкості газу на поведінку двофазового потоку.

Побудовано двозонну одновимірну математичну модель руху, тепломасообміну та горіння коксозольної суміші у надшаровому просторі реактора з циркулюючим киплячим шаром. Проведено широкі числові дослідження особливостей процесів переносу в ядрі потоку та кільцевій області біля стінок.

Одержано систему диференціальних рівнянь пульсаційного руху газу та монодисперсних частинок на стабілізованій дільниці труби з врахуванням міжфазової та міжчастинкової взаємодії, турбулентного та псевдотурбулентного переносу частинок, вплив стінки каналу і масових сил. Наведено приклади числових результатів.

Побудовано математичну модель хаотичного (турбулентного та псевдотурбулентного) руху монодисперсних частинок на стабілізованій ділянці труби. Враховано міжфазову та міжчастинкову взаємодію, вплив стінки каналу та масових сил. Одержано рівняння переносу інших кореляційних моментів пульсаційних характеристик частинок. Наведено приклади числових результатів.

Побудовано напівемпіричну інженерну методику розрахунку аеродинаміки, фізико-хімічних і тепломасообмінних процесів стосовно реактора, сконструйованого за технологією фірми "Лургі". Методика дозволяє одержати детальну інформацію про параметри робочого процесу в разі роботи котла за різних навантажень, його налагодження та випробувань.

Побудовано модель аеродинаміки двофазового потоку у надшаровому просторі апарату з циркулюючим киплячим шаром. Проведено числові дослідження на апаратах з різною геометрією нижньої частини топки і схемою подачі транспортувального агента. Показано, що швидкість несучого середовища в ядрі потоку може суттєво перевищувати її середнє (за перерізом топки) значення. При цьому площа ядра потоку, через яку проходить понад 70 % загальної витрати газу, виявляється суттєво меншою за поперечний переріз топки.

Построена инженерная методика расчета аэродинамики, тепломассообменных процессов и горения применительно к водогрейному котлу башенной компоновки. Методика позволяет получить детальную информацию о геометрических и физико-химических параметрах парогенератора, на основании которых разработана конструкция котлоагрегата производительностью 10 т/ч и давлением 1,38 МПа.

Построена замкнутая система уравнений переноса вторых и третьих моментов пульсаций поступательной и угловой скоростей твердой фазы. Замыкание уравнений для третьих моментов произведено на основании гипотезы Миллионщикова, предполагающей равенство нулю куммулянтов четвертого порядка и представляющей четвертые моменты в виде суммы произведений вторых моментов. Такой подход позволяет получить замкнутое описание движения частиц на уровне уравнений для вторых моментов.

Разработан метод определения корреляционных моментов пульсаций скорости и температуры дисперсной фазы, на базе которого построена система уравнений для вторых и третьих моментов. Замыкание уравнений для третьих моментов производится на основании представлений четвертых моментов в виде суммы произведений вторых моментов, что позволяет получить замкнутое описание движения и теплопереноса частиц на уровне уравнений для вторых моментов.

Предложены способ термоконтактного пиролиза угля и конструкция топки, предназначенная для сжигания твердого топлива в циркулирующем кипящем слое. Рассчитаны геометрические и физические параметры зоны пиролиза, расположенной в пристеночной области надслоевого пространства. Показано, что при подаче угля через часть площади поперечного сечения кольцевой зоны происходит разрушение кластеров, что интенсифицирует процесс горения (газификации) в ядре потока.

Построена система уравнений для третьих и четвертых моментов пульсаций скорости и температуры твердой фазы. Замыкание уравнений для четвертых корреляций произведено на основе представлений пятых моментов в виде суммы произведений вторых и третьих моментов, что позволило получить из уравнений для четвертых моментов алгебраические соотношения, выражающие четвертые моменты через вторые и третьи корреляции и их производные, т.е. получено замкнутое описание движения и теплопереноса частиц на уровне уравнений для третьих моментов.

Построена стационарная неизотермическая система осредненных дифференциальных уравнений сохранения импульса и энергии, описывающая восходящее движение двухфазного потока на участке установившегося течения газовзвеси. Учтены межфазное и межчастичное взаимодействие, теплообмен и горение, влияние стенки канала и массовых сил. Сформулированы корректные граничные условия. Приведены примеры численных результатов.

На основании замкнутой системы уравнений для третьих и четвертых моментов пульсаций скоростей частиц проведены широкие численные исследования особенностей аэродинамики газодисперсного потока на стабилизированном участке трубы. Показано, что четвертые корреляции могут существенно превышать третьи, что необходимо учитывать при расчетах подобных систем.