Теплові та газодинамічні процеси в складних закручених потоках. Дослідження полягає у вивченні теплообміну та газодинаміки закрученого потоку в круглому каналі при похило-тангенціальній закрутці потоку (циклонне охолодження лопаток газових турбін), враховуючи його обертання (комп’ютерне моделювання).
Плівкове охолодження лопаток газових турбін. Дослідження полягає у вивченні ефективності плівкового охолодження нових схем зовнішнього охолодження лопаток заснованих на подачі охолоджувача в заглиблення різноманітної форми (сферичні, трикутні заглиблення, траншеї та ін.) Ці системи забезпечують більш високу ефективність плівкового охолодження у порівнянні з традиційними схемами (фізичний експеримент та комп’ютерне моделювання).
Термогазодинаміка поверхонь теплообміну з заглибленнями на поверхні. Дослідження полягає у вивченні теплообміну та газодинаміки в системах з груповим розміщенням циліндричних поверхонь з заглибленнями та їх вплив на теплогідравлічну ефективність (фізичний експеримент та комп’ютерне моделювання).
Нові термодинамічні цикли енергетичних установок. Дослідження полягає у вивчені двох термодинамічних циклів – блока перетворення енергії в ядерній енергетичній установкці з високотемпературним гелієвим реактором та оберненого циклу Брайтона з утилізацією теплоти за циклом Майсоценко (комп’ютерне моделювання).
Розробка і дослідження функціональних матеріалів нетрадиційними методами. Дослідження полягає в одержанні матеріалів, що володіють функціональними властивостями, такими як ефект пам’яті форми (включаючи високотемпературний та магнітокерований), магнітокалоричний ефект, надтвердість тощо. Матеріали одержують нерівноважними методами, зокрема у наноструктурному стані, та досліджують структуру, елементний та фазовий склад і властивості, використовуючи сучасні локальні та інтегральні методи.
