Со времени создания кафедры содержание и объем проводившихся ее сотрудниками научных исследований определялись запросами практики и актуальностью решаемых фундаментальных проблем. При этом традиционная тематика органично расширялась и дополнялась новыми задачами, обогащалась новыми методами исследования сложных течений газа. Под влиянием идей В.В.Голубева, Г.И.Петрова, Г.Г.Черного к 80-90-м годам сформировались следующие основные направления исследований:
2.1. Развитие теории пограничного слоя.
2.2. Гидродинамическая неустойчивость и переход к турбулентности.
2.3. Численные методы динамики вязкой жидкости.