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.
4. Физико-химическая гидродинамика
Значительное место в тематике кафедры занимают исследования течений газов, жидкостей и многофазных сред с учетом физико-химических превращений. Так, расчеты движения, скоростей испарения, горения и термического разложения твердых частиц в высокотемпературной среде были применены к анализу процессов в плазмохимических реакторах (А.М.Головин [66-67]).
Исследовано распространение нелинейных волн в колебательно-неравновесном газе (К.В.Краснобаев, В.Ю.Тарев [68]). Определены режимы усиления волн давления за счет передачи неравновесной колебательной энергии распространяющемуся возмущению.
С использованием вероятностного и кинетического подходов определены границы применимости бесстолкновительной модели и модели "холодного газа" для описания дисперсной фазы в двухфазных средах (А.Н.Осипцов[69,70]).
Развиты математические модели пограничного слоя в аэрозолях с испаряющимися каплями, разработана квазиодномерная модель течения суспензии в канале переменного сечения в условиях вскипания несущей фазы (А.Н.Осипцов совместно с Е.Г.Шапиро, Д.В.Коротковым, И.Л.Панкратьевой, В.А.Полянским, В.И.Сахаровым[71-74]). Подтвержден и объяснен экспериментальный эффект интенсификации теплообмена при наличии в потоке даже малой концентрации капель, указан способ формирования высокоскоростных двухфазных струй с использованием легковскипающих жидкостей в коротких профилированных каналах.
Применительно к проблемам безопасности ядерных энергетических установок выполнен цикл работ по исследованию высокотемпературного окисления циркония и его сплавов в атмосфере водяного пара (С.И.Арафайлов, А.М.Головин[75,76]).
Широкий круг вопросов, связанных с теорией пластических деформаций, химической технологией, течениями многофазных сред, геофизикой и геологией, исследован профессором В.П.Мясниковым (ныне - академик РАН, директор Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, заведующий кафедрой вычислительной механики), доцентом В.Д.Котелкиным, научным сотрудником Я.Янковым. В.П.Мясниковым построена математическая модель фильтрации газа через тепловыделяющую среду, на основе которой удалось объяснить данные наблюдений за поведением аварийного блока Чернобыльской АЭС. Полученные результаты обобщены в монографии В.П.Мясникова (совместно с В.П.Масловым и В.Г.Даниловым) "Математическое моделирование аварийного блока Чернобыльской АЭС" [77]. Доц. В.Д.Котелкиным выполнено компьютерное моделирование термохимической конвекции земной мантии. Учет неньютоновских реологических свойств мантийных пород позволил воспроизвести ряд известных в геологии особенностей эволюции глобального геодинамического процесса (цикла Вильсона[78]).
Необходимые для вычисления коэффициентов переноса в газах квантовомеханические расчеты выполнены доцентом В.С.Потаповым. Результаты этой работы изложены в его монографиях (Потапов В.С. Квазиклассические методы задачи трехчастичного рассеяния.- М.: Изд-во МГУ, 1986, 109 с.; Потапов В.С. Квазиклассическая теория атомно-молекулярных столкновений.- М.: Изд-во МГУ, 1997.)