固体颗粒（如PM2.5、沙土、高能微纳米金属粉和药丸）是人类处理的仅次于水的第二大物质。颗粒一般不存在于真空，而是与空气、水和油等流体组成颗粒-流体系统。现代工业产品的50%均与颗粒-流体系统相关。与颗粒-流体系统密切相关的行业包括岩土、材料、航空航天、能源环保、化工、机械、水泥、冶金、矿物、食品、医药、海洋工程和3D打印等。典型颗粒-流体系统包括沙尘暴、注浆、固体火箭高能金属粉燃烧、煤燃烧、重油催化裂化、药粉入肺和惰性气体保护条件下的金属粉末3D打印系统。

由于计算流体动力学（CFD）和离散单元法（DEM）均根据牛顿第二定律建立，其属于“第一原理”模型，可以被通用的用于模拟不同的颗粒-流体系统。以CFD-DEM为主题在web of science搜索到的2997篇论文中引用排名前十的论文中有四篇（三篇一作）褚开维的论文（数据取自2023年3月1日），其中一篇获得“高引用论文奖。在CFD-DEM领域的SCI论文数在2019年之前曾长期排名世界第二（现排第六，以第一作者记排名世界第一）。

       以下是一些正在进行的研究项目：

Ø  基于固结颗粒模型的突涌水灾害CFD-DEM建模

Ø  深海资源开发和输运     

Ø  固体火箭发动机的数值模拟和优化     

Ø  新型循环流化床的开发和应用      

Ø  工业旋流器的设计和优化    

Ø  干粉药物输送和血液流动的数值模拟

Ø  金属粉末3D打印过程的模拟和优化

Ø  无干扰地岩热利用的数值模拟研究