实验室始立足国家和山东省“双碳”目标战略、黄河流域生态保护和高质量发展战略，以贯穿于工业过程的“血液”—工业流体为对象，针对“能源高效利用、绿色清洁生产、生态污染治理”出现的关键性科学和技术问题，重点开展工业流体热工过程与节能、污水处理与资源化、流体润滑与低能耗加工、工业噪声与污染控制四个领域的重大理论研究、关键技术开发和高层次人才培养。

方向一（工业流体热工过程与节能方向）：针对工业流体余热余能高效利用关键技术难题，开展了工业流体不同物态传热传质及能量转化机理研究，形成了“冶金熔渣余热高效梯级回收利用”、“多源互补协同清洁低碳供热系统”、“超低耗高效脱气脱水新方法”等关键技术，在钢铁、热力、石化行业中开展了产业化应用，推动节能减排事业的发展。

方向二（水污染控制与资源化方向）：研究了工业污水、固废的处理和资源化利用理论与工艺，创新发展了城镇污水脱氮除磷倒置A2/O工艺，应用于全国1000余座城镇污水处理厂；研制了冬奥会核心区城镇生活污水高效低碳再生处理技术；建立了再生建材制备工艺与理论，解决了建筑固废高效连续处置与安全应用卡脖子难题，研发了适合我国建筑固废特点的处置工艺及核心设备，年处理淤泥渣土100万吨。

方向三（流体润滑与低能耗加工方向）：研究了流体润滑低能耗理论与技术，提出了流体润滑传热分配理论，解决了困扰国际流体润滑领域的理论难题，率先从理论上揭示了纳米流体理化特性对磨削区成膜性能的影响机制，阐明了约束界面毛细管形成机制及微液滴迁移成膜机理与扰动作用下的强化换热机制，发表的高水平论文被国内外同行引用5000次以上。研发了首台微纳米面接触流体润滑膜厚度光学测量仪，应用于30多所高校和科研院所的科学研究工作。

方向四（工业噪声污染控制方向）：研究了工业噪声预报与主动控制新技术，创新了声辐射计算方法、声场测量技术、降噪结构设计理念，提出了宽频噪声预报、低频噪声控制、随机阵列测量方法及主被动振动噪声控制技术，研制了随机声阵列测量系统、轻量化隔声结构和嵌入式低频降噪结构及工艺，解决了长期困扰工业界的噪声来源不明、测量不准，降噪盲目效果差、成本高的问题，应用于海尔、海信、中车等家电和高速列车降噪。

实验室现有日本工程院外籍院士1人、俄罗斯工程院外籍院士1人、俄罗斯自然科学院外籍院士1人、国家杰青1人、国家“千人计划”人才1人、省部级人才27人。评估期内承担了国家/国防重点项目，以及地方和横向重要科研项目等，联合13家单位牵头发起成立了“黄河流域生态环境保护联合创新中心”。