Der Fokus unserer wissenschaftlichen Arbeit ist die datengetriebene und analytische Modellierung kohärenten Strukturen in komplexen turbulenten Strömungen. Ihre große Bedeutung für die Dynamik turbulenter Strömungen wurde durch ihre Entdeckung in den 1970er Jahren in verschiedenen vereinfachten Strömungsformen bewiesen. Doch erst in den letzten Jahren wurde der Einfluss kohärenter Strukturen auf technische Strömungen im Detail verstanden und modellierbar. Ein Meilenstein dieser Entwicklung ist die lineare Stabilitätsanalyse turbulenter Strömungen in Zusammenspiel mit datengetriebener Modellreduktionsverfahren. Diese beiden Methoden sind Kernstück der aktuellen wissenschaftlichen Arbeit dieses Fachgebietes.

Aktuelle Forschungsprojekte zielen auf die Analyse und Kontrolle turbulenter Strömungen im Bereich der Aerodynamik und Aeroakustik, kompressibler stark instationärer Strömungen, reagierender Strömungen und zweiphasiger Wirbelströmungen. In diesem Zusammenhang werden auf der Basis grundlegender Untersuchungen neue Modelle auf Basis der linearen Stabilitätstheorie entwickelt und auf komplexe technische Strömungen übertragen.  Zur Unterstützung der Modelle werden neue datengetriebene modale Zerlegungsmethoden entwickelt, die auf hochaufgelösten experimentellen und numerischen Daten basieren (Stichwort: Big Data Science, Machine Learning).

Zu diesem Zweck werden numerische Methoden wie RANS, LES und DNS und experimentelle Messungen eingesetzt. Darüber hinaus entwickeln wir neuen Stabilitätslöser zur  globale Stabilitäts- und Resolventenanalyse, für komplexe Geometrien,  inklusiver Turbulenzmodelle, chemische Reaktionsmodelle und Berücksichtigung kompressible und zweiphasige Strömungen.  Dieser Solver wird bereits ausgiebig in Projekten der Grundlagenforschung sowie in industriebezogenen Studien eingesetzt.