Между отделом ТОЭТ и Университетом Штата Северной Каролины (США) существуют тесные научные связи. В ходе международного сотрудничества выполняются научные исследования в двух направлениях. Первое направление - это биоконвекция.
    Биоконвекция - новая, бурно развивающаяся область науки на стыке теплофизики, гидромеханики и биологии. Многие процессы в микробиологической, пищевой, химической и фармацевтической промышленности происходят в условиях интенсивной биоконвекции, поэтому ее изучение носит важный прикладной характер.
    В отличие от традиционной многофазной теории переноса, где твердые частицы пассивны и увлекаются потоком жидкости (газа) или двигаются под действием внешних сил, биоконвекция рассматривает поток бактерий и морских водорослей. Микроорганизмы имеют большую плотность, чем вода: морские водоросли приблизительно на 5% плотнее, бактерии - почти на 10 %. Подъемное движение микроорганизмов обычно вызвано реакцией на внешнее силовое поле тяжести или биохимический стимул (например, градиент концентрации кислорода). Реакция на поле тяжести называется "гравитаксия" ("gravitaxis"). Центр массы типичного всплывающего микроорганизма смещен от геометрического центра в направлении против силы тяжести. Перемещение бактерии обеспечивает молекулярный движитель, встроенный в мембрану бактерии. Этот движитель извлекает энергию из электрохимического градиента, который существует между цитоплазмой ячейки и люменом. Указанный градиент создает ионный поток через движитель, который преобразуется во вращательный крутящий момент.
    Количество самодвижущихся микроорганизмов в одном кубическом сантиметре может быть очень большим - 10 в 7 степни для режима с низкой концентрацией микроорганизмов (когда взаимодействием между отдельными микроорганизмами можно пренебречь) и 10 в 11 степени - для "турбулентного" режима, когда микроорганизмы практически плотно упакованы. В последнем случае картина течения носит сложный характер, при котором статистические параметры потока подобны турбулентным пульсациям. Этот эффект называется низкорейнольдсовой турбулентностью, так как характерные числа Рейнольдса довольно малы. Другая интересная особенность состоит в том, что в случае турбулентного режима движение микроорганизмов происходит в очень тонком слое и поэтому почти двумерно. Это противоречит традиционному пониманию, что турбулентность - это трехмерное явление. В настоящее время все теоретические попытки моделирования этого процесса были ограничены феноменологическими моделями. Поэтому, исследователи все еще очень далеки от строго описания этого процесса. Понимание такого типа явлений может изменять некоторые традиционные представления природы турбулентности.
    В отделе ТОЭТ проводятся теоретические исследования устойчивости биоконвективных потоков на основе теории возмущений и аппарата тории групп Ли.
    Второе направление - это исследования осциллирующих течений, индуцируемых ультразвуком. На основе метода нелинейных возмущений исследуются условия генерации устойчивых когерентных структур в осциллирующих течениях и процессы теплообмена в этих течениях. На основе полученных теоретических данных намечается дать практические рекомендации по усовершенствованию систем охлаждения компьютерных микрочипов. Данные исследования имеют финансовую поддержку от Национального научного фонда США.
    Опубликовано ряд совместных работ в отечественных и зарубежных изданиях, планируются публикация материалов, содержащих новые научные результаты.
В 2005 году получен грант НАТО с Университетом Северной Каролины (США).

    Демонстрационный макет установки для монодисперсного дробления жидкостей представлен на Международной выставке в г. Ганновере (Германия)в 2006 г.