多年来一直从事能源与环境工程领域复杂多尺度耦合问题的理论建模及数值模拟研究，包括计算多相流、计算燃烧学、风能利用多尺度模拟及大气环境污染区域多尺度空气质量模型等。提出了复杂多相湍流燃烧全尺度直接数值模拟新方法，发现了多相湍流燃烧界面耦合作用的新现象和新机理，建立了更加准确的工程计算新模型，并成功应用于工程实践，带来了明显的经济和环境效益。作为项目负责人和研究骨干，承担了十多项国家/省部级科研项目，在国内外学术期刊上发表论文200余篇。