Міжнародне співробітництво у відділі здійснюється по наступним проблемам: «Теплообмін та гідродинаміка в полях масових сил» та «Теплообмін і гідродинаміка в проточній частині охолоджуваних газових турбін».

По ций проблематиці підтримуються прямі зв’язки зі США (фірми “Оптимайзд Турбайн Солушн”, Сан-Діего; «Дженерал Електрик», Нискайана, «Кулерадо», M-Cycle Industries (Денвер); з Університетом штата Міннесота, Військово-повітряною академією США, Великобританією (Університет м. Кардіфф.

Проводились спільні роботи по міжнародним проектам з науковцями Китайської Народної Республіки:

• з “Zhejiang Golden Egg Science and Technology Co.,Ltd.” (Китай, провінція Чжецзянь, м. Ханчжоу) по розробці установки для визначення масообмінних характеристик гідрофільного матеріалу у динамічній адіабатній системі та тепломасообмінного апарату непрямого випарного типу.
• з Чжецзянcьким педагогічним університетом (Jinhua, Китайська Народна Республіка) по дослідженню сучасних методів плівкового охолодження лопаток газових турбин
• з Наньянським інститутом Майбутніх Енергетичних Систем Інституту технічної теплофізики Китайської академії наук (Пекін) та Представництвом «ПТ-Америкас, ЛЛС» (Київ).

В лабораторії моделювання процесів тепломасообміну в об’єктах енергетики та теплотехнологіях проводяться роботи в рамках Міжнородного гранту №310436 (за 7-ю рамковою програмою Європейської комісії) «Виробництво покриттів для матеріалів нових ефективних і екологічно чистих вугільних електростанцій» (“Production of Coatings for New Efficient and Clean Coal Power Plant Materials”). Спільно з компанією PLEJADES GmbH – Independent Experts (Німеччина) підготовлено науковий проект в програму НАТО Science for Peace and Security Programme.

Академік НАН України Халатов А.А. є членом Комітету по теплообміну Міжнародного Інституту Газових Турбін Американського Інституту Інженерів- Механіків (IGTI ASME, США), Научного Комитета Международного центра по тепло- и массообмену (Турция).