С 1924 г. кафедра в своей научной деятельности работала по двум направлениям:

  1. Котельная тематика (процессы горения топлива и тепловые схемы котлов).
  2. Турбинная тематика. С 1956 г. её возглавлял проф., д-р техн. наук. В.Т. Юринский. Исследования проводились по следующим направлениям:

        -  совершенствование рабочих процессов в проточных частях турбомашин;

        -  оптимизация тепловых схем энергоблоков и тепловых электрических станций, по которым был выполнен большой объём работ в 70-80-е годы для крупных электростанций: Невинномысской, Новочеркасской, Углегорской ГРЭС и др.

В 1990-2000 гг. научные исследования на кафедре проводились по следующим направлениям:

  • Безотходная технология производства электроэнергии на тепловых электростанциях. Кафедра участвовала в государственной научно-технической программе РФ «Экологически чистая энергетика» (приказы Миннауки РФ от 24.02.92 г. № 1079 и от 15.09.98 г. № 165), в рамках которой сооружалась опытно-промышленная установка (ОПУ) на Несветай ГРЭС в г. Красный Сулин. В рамках этой программы также проводились работы по созданию при Новочеркасской ГРЭС ОПУ по производству шлакощебня из отходов тепловых электростанций. Разработчик – НИИ «Экологических проблем энергетики».
  • Оптимизация тепловых схем и режимов работы, распределения нагрузки между энергоблоками тепловых электростанций. Эта традиционная для кафедры тематика выполнялась для различных электростанций в виде хозяйственных договоров на протяжении 15-20 лет Работы по этой тематике проводились для Новочеркасской и Несветай ГРЭС, Каменской и Шахтинской ТЭЦ.
  • Вентиляция производственных зданий тепловых электростанций. Тема выполнялась по заданию НИИ «Экологических проблем энергетики» для Новочеркасской ГРЭС.
  • Разработка датчиков и систем автоматического контроля по определению примесей масла в воде и воды в масле.
  • Исследование надежности и создание обучающих тренажеров оборудования ТЭС. Выполнялись хоздоговора для Новочеркасской и Несветай ГРЭС. В рамках этого научного направления кафедра работала над освоением и внедрением в энергетику новых композиционных материалов.
  • Исследование паровых котлов для энергетических и промышленных предприятий и тепловых сетей. Теоретические разработки кафедры были направлены на исследование тепловых схем котлов, повышение надежности, улучшение экономических и экологических показателей оборудования ТЭС.
  • Математическое моделирование теплогидравлических процессов в паровых котлах. Результатом ее явился комплекс программ "KONKA" для поверочных и конструкторских расчетов циркуляционных контуров, одобренный главным НИИ отрасли (НПО ЦКТИ), и широко используемый при проектировании и реконструкции котлов.

В настоящее время научная работа на кафедре проводится по следующим тематикам:

  • использование разности среднесезонных температур для автономного теплоснабжения, электроснабжения и кондиционирования;
  • высокоэффективный компактный аккумулятор теплоты на эффекте фазового перехода для отопления и горячего водоснабжения автономных потребителей;
  • разработка и оптимизация режимов работы микроэнергетического комплекса в составе влажно-паровой микротурбинной установки, работающей на традиционных и возобновляемых источниках энергии;
  • разработка солнечных энергоустановок, используемых для компенсации теплопотерь метантенка биогазовой установки;
  • разработка метода интенсификации горения и газификации низкореакционного угля в котлах тепловых электростанций.

Все научные темы кафедры соответствуют профилю подготовки специалистов. В научно-исследовательской работе участвуют студенты старших курсов. Научные темы разрабатываются студентами при подготовке выпускных квалификационных работ.