Кафедра физической гидродинамики (такое название раньше имела кафедра “Физики неравновесных процессов, метрологии и экологии”) создана в августе 1965 года. Первым ее заведующим был Повх Иван Лукич, член-корреспондент АН УССР, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники Украины. Он возглавлял коллектив кафедры по декабрь 1987 года. Заменил Ивана Лукича на этой должности профессор, доктор технических наук, проректор по научной работе, академик Украинской экологической академии наук и Академии наук высшей школы Украины, заслуженный деятель науки и техники Украины, Лауреат государственной премии по науке и технике Александр Борисович Ступин (заведующий кафедрой по май 2013 г.).

Создание кафедры начиналось из организации хоздоговорных научно-исследовательских работ, которые впервые в университете появились на кафедре физической гидродинамики и были надежным источником для обеспечения всего учебного и научного процесса. Отказавшись от традиционного способа обучения, основанном на знании стандартных учебников и пособий, коллектив кафедры начал учить студентов, используя результаты собственных научных исследований в учебном процессе.

Профессор И. Л. Повх получил образование, ученые степени и звания в Ленинградском политехническом институте ЛПИ. В 1961 году И. Л. Повх вернулся в Донбасс. Сначала он работает в Институте горного дела АН УССР и ДонНИИЧерМете. С сентября 1962 года Иван Лукич объединяет свою научную деятельность с педагогической на должности профессора Донецкого пединститута. Под его руководством было создано учебно-научно-производственное объединение – «Кафедра физической гидродинамики», СКТБ «Турбулентность» и проблемная лаборатория «Физических методов исследования турбулентности и снижения гидродинамического сопротивления трения», в котором работало около 400 сотрудников.

О масштабе и значимости научных исследований, которые проводились в пределах этого приоритетного направления, можно судить по таким данным. В 1988 году над проблемой работали 360 чел., среди них - 5 докторов и 26 кандидатов наук. Объем выполняемых НИР составлял близко 2,6 млн. руб., 90 процентов работ выполнялось по решениям директивных органов.

Подготовлено 10 докторов и 50 кандидатов наук, получено около 100 авторских свидетельств и патентов, написано 7 монографий, 10 учебных пособий, выдано свыше 400 научных работ.

Коллектив ученых решал актуальные задачи современной науки. Его научные разработки включали большой объем работ по проектированию и изготовлению научных приборов. Много вузов и НИИ страны оснащивались термоанемометрами и измерительными комплексами, выпущенными СКТБ. Один из таких комплексов успешно работал на станции «Северный Полюс».

Из проблем гидромеханики решаемых в университете и получивших широкое признание на международном уровне, можно отметить следующие: снижение гидродинамического сопротивления в турбулентных потоках; турбулентный обмен в стратифицированных течениях; импульсные и волновые процессы в гидродинамике; гидродинамика и тепломассоперенос в металлургических технологиях; разработка первичных преобразователей, информационно - измерительных и управляющих систем для изучения турбулентных потоков.

Исследования по снижению гидродинамического сопротивления в турбулентных потоках жидкости (научный руководитель проф. Ступин А.Б.) являются одним главных направлений.

Коллектив кафедры «Физики неравновесных процессов метрологии и экологии» и СКТБ, «Турбулентность» сформировали одно из ведущих приоритетных научных направлений в Украине - научную школу по проблемам «Механики жидкости и газа» в области физической гидродинамики.

В последние годы кафедра существенным образом расширила профиль подготовки специалистов и по инициативе профессора А. Б. Ступина в 1990 году была переименована в кафедру физики неравновесных процессов, в 1992 году - в кафедру физики неравновесных процессов и экологии, затем в 2000 г. – в кафедру физики неравновесных процессов, метрологии и экологии, таким образом, кафедра в настоящее время готовит бакалавров, специалистов и магистров по трем направлениям: физика неравновесных процессов; метрология и измерительная техника; компьютерный эколого-экономический мониторинг.

Учитывая постоянно возрастающие нужды общества в специалистах экологической направленности, кафедра начала подготовку выпускников по специальности физик-эколог. В связи с этим на кафедре создаются новые учебные курсы, учебные и научные лаборатории по физической экологии, открыты аспирантура и докторантура по специальности «Инженерная экология». На базе кафедры создана кафедра ЮНЕСКО «Экология техногенного региона».

В 2001 году на кафедре открыта специальность «Компьютерный эколого-экономический мониторинг» (специализация «технико-экологическая безопасность»). Здесь готовятся специалисты в области промышленных экосистем, мониторинга антропогенных измерений окружающей природной среды, биологического и климатического мониторинга, разработки теоретических основ и технических решений, управление природопользованием, создание схем рационального природопользования и природоохранных технологий.

В процессе учебы студенты получают классическое университетское образование по фундаментальным и профессионально-ориентированным дисциплинам (мониторинг, моделирование и прогнозирование состояния окружающей природной среды, промышленная экология, природоохранные и ресурсосберегающие технологии, физические аспекты природных катастроф, экологическое право и основы международной эколого-экономической деятельности и т.д.). Выпускник в профессиональной деятельности занимается: разработкой методов и моделей опережающего технологического контроля и мониторинга антропогенных изменений на объектах повышенного экологического риска; организацией и проведением работ по созданию аппаратуры и метрологического обеспечения реализации автоматизированного контроля за объектом; созданием систем интерпретации результатов мониторинга и принятия решений на базе автоматизированных технологий прогнозирования ситуаций; внедрением в производство новых физических, физико-химических и биологических методов защиты окружающей природной среды от загрязнений - как одного из наиважнейших способов обеспечения техногенной безопасности производства и др.

Подготовку специалистов по этой специальности осуществляет высококвалифицированный профессорско-преподавательский коллектив в составе четырех академиков отраслевых академий наук, 10 докторов и кандидатов наук, ведущих специалистов экобезопасности НИИ, КБ.

Кафедра имеет аспирантуру и докторантуру по специальности «Техногенная безопасность государства». В 2004 г. открыт специализированный ученый Совет СРД 11.051.09 в ДонНУ с правом защиты докторских и кандидатских диссертаций по специальности 21.06.01 «Экологическая безопасность».

С 1992 года кафедра совместно с Донецким государственным центром стандартизации, метрологии и сертификации осуществляет подготовку специалистов по специальности «Метрология и измерительная техника» (специализация «Качество, стандартизация и сертификация») по заочной форме обучения, а с 1998 года осуществляется подготовка бакалавров, специалистов и магистров по этой специальности дневной формы обучения.

Специалисты-метрологи работают в областях формирования и оптимизации показателей качества продукции, которая выпускается, разработки стандартов и технических условий на продукцию с учетом обоснованных показателей качества, проведения их экспертизы, разработки рекомендаций по унификации изделий и технологических процессов, разработки методик аттестации и сертификации продукции и услуг, определения их технического уровня и качества.