自然界和工程应用中许多复杂流动现象都涉及湍流、多相流、传热传质等过程，例如台风和沙尘暴的产生、污染物的扩散等。充分理解这些现象背后的物理机制，不仅具有重要的科学意义，而且在大气、海洋、环境等领域也有很大的应用价值。本方向侧重研究湍流、多相流、传热传质等复杂流动现象中的基础问题，包括但不限于湍流边界层、湍流结构、湍流能量级联、湍流与粒子之间的相互作用、多孔介质中的传热传质等。通过在思想概念、理论模型、数值计算、实验技术和数据分析方法等方面不断创新，解决这些领域中的若干关键科学问题，从而推动相关研究领域的发展，并为相关工程技术的应用提供理论支撑。