Підтверджено можливість досягнення в гідродинамічних випарниках дуже високих коефіцієнтів тепловіддачі у процесі випарювання цукрових розчинів. Показано можливості та шляхи підвищення економічності теплової схеми цукрового виробництва у разі використання гідродинамічних випарників для дозгущення сиропу після існуючих багатокорпусних випарних установок.

Вивчено теплогідродинамічні характеристики низхідних кільцевих потоків цукрових розчинів та води в режимах випаровування з вільної поверхні та кипіння в плівці. Виконано комплекс експериментальних досліджень процесів теплообміну в кільцевих низхідних потоках за умов незалежного формування витрат фаз, теплового потоку та концентрацій. Розроблено методологічні принципи аналізу теплообмінних процесів у зазначеному режимі випаровування з вільної поверхні плівок на основі модифікованої моделі турбулентності з параболічним профілем турбулентної в’язкості за межами ламінарного шару. Встановлено границі режимів теплообміну під час випаровування з вільної поверхні та кипіння в плівці води та цукрових розчинів як за умов вільного стікання, так і за супутнього парового потоку. Розроблено розрахункове співвідношення для визначення інтенсивності тепловіддачі до кільцевих низхідних потоків води та цукрових розчинів за незначного надлишкового тиску та розрідження, яке справедливе як в режимах випаровування з вільної поверхні так і поверхневого кипіння. Запропоновано розрахункове співвідношення для визначення міжфазного гідравлічного тертя в кільцевих низхідних потоках води та цукрових розчинів за незначного надлишкового тиску та розрідження, яке справедливе для адіабатних та діабатних потоків у трубах різних діаметрів.

Вперше створено нелінійну математичну модель п'ятикорпусної випарної установки (ВУ) на базі енергетичних і матеріальних балансів, яка відрізняється тим, що дозволяє дослідити роботу установки в широкому діапазоні навантажень. Доведено, що математична модель має афінне представлення. Вперше створено структуру системи автоматичного керування ВУ з нелінійним багатомірним регулятором, що дозволяє здійснювати всережимне управління. Вперше доведено, що розроблений нелінійний регулятор забезпечує якісне функціонування багатокорпусної ВУ (БВУ) за нестаціонарної зміни термічного опору в корпусах ВУ, що дозволяє підвищити економічну ефективність. Вперше розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення реального часу автоматизованої системи керування БВУ з нелінійним регулятором.