纳米流体,即以一定的方式和比例在液体中添加纳米级金属或非金属氧化物粒子,形成的一类新型传热冷却工质。实验研究表明在液体中添加纳米粒子,可以显著增加液体的导热系数,强化传热性能,对于提高热交换系统的经济性、可靠性和小型化有重要意义。本文围绕纳米流体圆管内低雷诺数对流换热的实验研究展开一系列工作,首先是纳米流体基础物性(包括制备及稳定性、导热系数、粘度)的实验和理论研究,设计并进行了纳米流体圆管内低雷诺数流动换热特性的实验,并结合实验结果拟合出适用的混合对流换热关联式。主要工作内容如下：1纳米流体对流换热基础物性研究本文采用两步法,不添加分散剂,经过机械搅拌和超声振荡制备纳米流体。对比实验发现纳米颗粒分散在粘度较大的基液中,分散稳定性更佳,例如乙二醇基的比水基的稳定。纳米流体在换热方面相对基液的优势很大程度取决于导热系数和粘度,概述和总结了纳米流体强化导热的机理、导热系数模型,实验研究和理论分析了纳米流体粘度的影响因素,包括颗粒尺寸和体积浓度,基液,温度,团聚体等。针对对流换热实验采取的纳米流体,进行了粘度测量和导热系数计算。2纳米流体对流换热的实验研究建立纳米流体圆管内对流换热实验测试系统,实验研究了15nm和50nm的SiO2纳米颗粒分散在纯乙二醇、乙二醇和水混合液中(EG体积分数50%)的纳米流体在圆管内低雷诺数(10<Re<500)流动的换热规律,分析悬浮液中颗粒尺寸、体积浓度,基液等因素对流动换热特性改变的影响,分别讨论流速变化和加热功率变化对纳米流体混合对流换热情况的影响。3纳米流体混合对流关联式的拟合纳米流体在低雷诺数、高加热热流的工况下流动时,实验发现自然对流的影响非常显著。本文最后综合其他研究者的拟合思路,总结出纳米流体层流混合对流(Pr>1)关联式的拟合方案,选出最优的关联式与实验数据的最大误差在±10%以内。