① 传热强化与过程节能。主要研究有相变化的储能和散热技术，包括平板太阳能集热器及各类小型热管研发及性能研究，如脉动热管（OHP/PHP）、环路热管(LHP)及均热板（V.C.）等；此外还研究平行流微通道冷却技术，改善两相流分配不均的问题，探寻微通道内流动减阻与强化沸腾传热的工质，为小型换热器的设计与开发提供基础支撑与理论指导。
② 流体力学与传递现象。主要研究微尺度多相流的流动特性及其在多分支管内的分配规律，包括研究粘性、表面张力等影响微尺度内流动及相分配的主导因素；此外还研究自湿润流体的流动沸腾换热及汽泡动力学，包括气泡脱离大小，气泡脱离时间，过冷度，临界热流密度，微细气泡生成（MEB）。
③ 流体流动与传热的数值模拟。主要涉及微尺度内气液两相流动与传热的数值模拟，揭示微尺度内强化传热传质规律；此外还对微尺度分歧管处两相流分配规律进行模拟，实现从单一直通道到多个复杂分支通道并行，将微型散热器推向工业化。