纳米流体具有导热系数高、流动换热性能好等优势,研究其作为新型换热工质的强化传热技术具有重要意义。纳米流体所表现出的宏观强化传热效果,其本质是由于内部无数原子间的微观相互作用。这些微观的作用机制,难以通过宏观实验和传统数值模拟手段进行揭示,限制了纳米流体强化传热理论的发展。基于此,利用分子动力学（Molecular Dynamics,MD）数值模拟方法对纳米流体体系能量传递规律展开探究,以期揭示纳米流体强化传热的微观机理,推动纳米流体强化传热技术在工程领域的应用。文章从针对纳米流体输运特性的研究,一方面是增大导热系数,另一方面是改善粘度。因此通过MS（Materials Studio）和LAMMPS（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator）软件相结合的分子动力学建模方法,分别建立了界面层和团聚的数值模型,得到以下主要结果:1.与60℃时的水相比,Cu/水纳米流体在体积分数为0.5vol%和2.0vol%时,其导热系数分别增加了41.7%和53.3%。根据径向分布函数g（r）、数密度以及纳米颗粒周围导热系数的分布对水基Cu O、Al2O3、Cu纳米流体界面层的分析结果,引入了新参数Nδ=N/δ来定量评价界面层形态和导热系数之间的关系,证实了类固状界面层是提升纳米流体导热系数的微观机制。2.温度为40℃时,随着Cu/水纳米流体体积分数从0.5vol%增加到2.0vol%,g（r）值从2.66增加到13.23,相应的粘度值从2.04增加到2.36m Pa.s,表明界面层的存在是较高体积分数下粘度增加的主要因素。3.分别计算了不同粒径纳米颗粒均匀分散、球状团聚、短链团聚以及长链团聚时Cu/水纳米流体的导热系数和粘度值,二者均随粒径减小而增加,温度为30℃的情况下,相比于粒径r为1.3365nm时,r为0.7355nm时导热系数和粘度分别增加了20.34%和38.39%。但在所有团聚形态中,仅在长链团聚时导热系数有所提升,而粘度则一直在增加,表明纳米颗粒团聚的存在并不能有效地提升纳米流体的导热系数,反而会使粘度恶化。4.分析了由界面层、团聚体构成的微元结构对导热和粘度的影响,发现在这些微元结构中,热量传导迅速提升,然而,颗粒的团聚会使纳米流体中产生具有高热阻的大面积“无颗粒”液体,特别纳米颗粒较大的情况下,会对传热增强产生负面影响。纳米颗粒原子比基液原子具有更高的结合能,而且纳米颗粒质量更重,因此纳米颗粒不能像氧、氢原子那样快速移动,这也是导致粘度提高的原因。