纳米流体作为一种新型的传热介质,近年受到了广泛而深入的研究。所谓纳米流体是指将纳米粒子分散到液相(如：水、乙二醇、机油等)中形成的均—稳定的悬浮液。纳米流体因其强化了液相的传热性能,在光热太阳能换热、发动机的冷却以及电子芯片的散热等传热应用领域有着很好的应用前景,含磁性纳米粒子的磁性纳米流体,不仅具有较好的强化传热性能,还具备磁场响应能力。纳米粒子较以前的微米级粒子作为分散相分散到液相中更加稳定,但是由于粒子表面电荷、基团以及团聚等因素,还是不利于长时间的静置。制备均一、稳定的纳米流体是其强化传热实际应用的前提,纳米粒子的加入,改善了液相的导热系数及对流换热系数,改变了液相的流变行为。本文就磁性纳米流体的制备,磁性纳米流体的导热系数、对流换热系数以及其流变行为进行了较为深入的研究,结果如下：1、含γ-Fe2O3纳米颗粒的磁性纳米流体的制备及导热系数的研究乙二醇(EG)体系、去离子水(DW)体系及混合液(45vol.%EG+55vol.%DW)体系下,当固相体系分数在2.0 vol.%时,纳米流体导热系数较基液提高值分别为3.1%、8%、3.7%,EG体系的纳米流体,在γ-Fe2O3的体积份额为5.0 vol.%时,其导热系数较基液提高约12%；另外,实验研究表明温度对纳米流体导热系数基本上没有影响。磁场对磁性纳米流体的导热系数的影响非常明显,结果表明,对于2.0 vol.%的γ-Fe2O3／DW体系,不加磁场时导热系数较基液提高仅3.7%,而同样的体积分数下,当外加磁场强度为550 Gauss时,导热系数提高23.3%。2、含核壳结构磁性纳米粒子的纳米流体的制备及导热系数研究将聚合物PMMA,成功包裹在纳米粒子的表面,包裹层的厚度约为5nm,包裹后的纳米粒子,能在汽车发动机冷却液3GS油中形成较好的分散。磁性纳米流体的导热系数测试表明,随着纳米粒子的加入,纳米流体的导热系数随之增加,在2.0 vol.%时,纳米流体的导热系数增加7%；在外加磁场的条件下,磁性纳米流体的导热系数有了明显的增加：2.0 vol.%的纳米流体,在磁场为770Gauss下,导热系数较基液增加21.8%。3、磁性纳米流体热输运性质研究研究了混合液以及EG为基液的磁性纳米流体的粘度。磁性纳米流体的粘度随着温度的增加,粘度值出现较快的降低；当固相体积分数增加,其粘度值也随之而增加。当温度高于25℃时,粘度值迅速降低,且降低的幅度非常大；相反,当温度低于25℃时,随着温度的降低,粘度值增加的非常大。γ-Fe2O3／混合液体系的对流换热性能表明,纳米流体有着较好的传热性能,当固相的体积份额为2.0 vol.%时,雷诺数为1000,纳米流体的换热系数与基液相比,提高了60%,努塞尔数较基液提高约55%；当体积分数为2.0 vol.%,纳米流体的流速在100mL／min时,其对流换热系数比基液提高了约50%。