1. 航空发动机涡轮叶片冷却结构人工智能辅助设计；2. 多相/多尺度传热传质数值方法及其应用；3. 换热器与强化传热。

主要从事传热传质多尺度数值模型及其应用研究，探索格子Boltzmann方法及其与宏观/微观数值方法的耦合方法，应用于复合热防护材料传热特性、单相和多相传热强化等方向。发表SCI论文40余篇，参与编写书籍《格子Boltzmann方法的理论及应用》。作为负责人承担了国家自然科学青年基金、国家重点研发计划项目子课题、博士后创新人才支持计划和博士后基金面上项目、国家数值风洞工程项目课题等，作为研究骨干参与基金委学科战略调研项目、两机专项课题、基础加强计划重点项目课题等。