Исследованы физические и математические модели процессов коагуляции и осаждения аэрозолей в многофазных синфазно-вихревых потоках при наличии фазовых переходов. Получены уравнения для расчета фракционного перераспределения частиц и флуктуаций термодинамических параметров в турбулентных синфазно-вихревых потоках. Выявлен механизм коагуляционного роста частиц, осложненный фазовыми переходами. Базируясь на принципе каскадного переноса энергии в турбулентных потоках с синфазно вихревой структурой, предложена модель осаждения частиц полидисперсного аэрозоля в интенсивных газожидкостных потоках. Установлено, что обеспечение синфазного режима вихреобразования способствует экспериментальному изменению кинетических характеристик процесса коагуляции аэрозольных частиц.