W ramach tego tematu prowadzone są prace badawcze z zakresu turbulentnych przepływów dwufazowych z fazą dyspersyjną (faza rozproszona występuje w postaci kropel cieczy lub cząstek stałych) mające na celu rozwój modeli dla takich przepływów. Przedmiotem analizy, opracowania nowych propozycji i ich weryfikacji są zamknięcia dla uśrednionych bądź filtrowanych przestrzennie równań transportu dla przepływów turbulentnych, a także dla przepływów dwufazowych. Przedmiotem zainteresowania jest modelowanie statystyczne przepływów z zastosowaniem metody funkcji prawdopodobieństwa; modelowanie efektów dyspersji turbulentnej cząstek w podejściu statystycznym (z uśrednieniem Reynoldsa, ang. RANS), a także tak zwanej dyspersji podsiatkowej (w zakresie małych skal) przy czym duże struktury wirowe przepływu turbulentnego są rozwiązywane (metody LES, POD). Znaczenie aplikacyjne tych prac wynika bezpośrednio z zagadnień praktycznych inżynierii chemicznej oraz energetyki konwencjonalnej i agroenergetyki (np. palniki na rozpylane paliwo ciekłe lub pył węglowy).

Przepływ turbulentny z fazą dyspersyjną.

Przedmiotem badań prowadzonych jest numeryczne modelowanie i badanie trójwymiarowych przepływów cieczy w maszynach hydraulicznych. Nowe oryginalne modele obliczeniowe pozwalają na wyznaczenie przepływu wokół ciała dowolnego kształtu oraz określenie pola ciśnień na ciałach indukujących siły nośne. Wcześniej rozwijane programy projektowe dla pędników okrętowych, oparte na modelach wirowych, są adaptowane do turbin swobodnych i weryfikowane poprzez badania modelowe w tunelu kawitacyjnym. Rozwijane są metody projektowe, zarówno oparte na zadaniu odwrotnym, jak i na technikach optymalizacji.

Wiry spływowe za pędnikiem okrętowym.

Do modelowania przepływu ze swobodną powierzchnią używano metody VOF (ang. Volume of Fluid) ze schematami rekonstrukcji o wysokiej rozdzielczości, w implementacji do  trójwymiarowego solvera CFD (kod akademicki FASTEST3D). W kontekście modelowania turbulencji ważnym problemem jest domknięcie składników równań zachowania związanych ze skokiem parametrów przepływu na powierzchni rozdziału faz, zarówno w ujęciu RANS, jak również w modelach podsiatkowych dla podejścia LES. Narzędziem wykorzystywanym do określenia postaci domknięć jest analiza grup Liego pozwalająca wyznaczyć symetrie równań opisujących przepływ. Aby prawidłowo modelować fizyke przepływu, równania dla wielkości średnich (lub przefiltrowanych) po domknięciu muszą być niezmiennicze względem tych samych symetrii. Alternatywnym rozwijanym podejściem do modelowania przepływu, pola temperatury oraz przemiany fazowej w przepływie z powierzchniami rozdziału (np. wrzenie przyścienne) jest metoda cząstek rozmytych (ang. SPH - Smoothed Particle Hydrodynamic).

Układ falowy kadłuba statku

Motywację poznawczą stanowi złożoność fizyki procesu oraz wieloskalowy charakter zjawisk w reaktywnym złożu porowatym, a motywacją praktyczną jest próba ulepszonego opisu procesu koksowania węgla. Podjęte badania dotyczą modelowania przepływu oraz transportu ciepła w skali pojedynczych ziaren ośrodka porowatego. Do tego celu wykorzystuje się metodę siatkową Boltzmanna (LBM). Metoda ta oparta na podejściu automatów komórkowych rokuje duże nadzieje w dziedzinie symulowania przepływów w ośrodkach o złożonej geometrii. Opracowany został algorytm konstruowania modelu ośrodka porowatego o zadanych rozkładach statystycznych wielkości geometrycznych charakteryzujących rzeczywiste złoża. Trwają prace nad uwzględnieniem deformacji złoża oraz procedurami uśredniania uzyskiwanych z LBM informacji mezoskopowych do uproszczonego opisu nieustalonego, makroskopowego (1D/2D).

Wycinek przypływu przez bardzo prosty model ośrodka porowatego z liniami prądu.