为了满足工业高效传热设备的需要,近几十年来科研人员提出了多种强化传热技术,大多集中在换热器优化结构的研究方面。随着纳米技术的飞速发展,纳米流体成为强化传热技术新的研究方向。本课题通过实验方法研究了纳米制冷剂的管内沸腾与凝结过程宏观传热特性,探索纳米制冷剂的工程应用价值。　　 选择以碳纳米管为纳米材料及以R141b为基液制冷剂,采用“两步法”配备超声波振荡制备了纳米制冷剂1,并用沉降、分光光度计等实验来考察不同种类的纳米制冷剂的分散稳定性,最终选取了实验中稳定性最好的制备方法,并为后期纳米制冷剂的管内沸腾与凝结传热特性实验研究做了基础工作。　　 设计并建立了管内沸腾与凝结传热实验测试综合平台,并将配制0.1g/L的MWCNTs/R141b纳米制冷剂在内径为8.12mm的水平光滑圆管内进行沸腾及凝结传热实验。沸腾实验时,光管采用电加热丝进行恒热流密度加热,实验测试范围为:(1)质量流速为95.7～382.9kg/(m2.s):(2)热流密度为5 kW/m2～20kW/m2:(3)入口干度为0.1～0.8；凝结实验,实验管采用水冷恒热流密度进行冷却,实验测试范围为:(1)质量流速为95.7～287.2kg/(m2.s)；(2)热流密度为15kW/m2:(3)平均干度为0.2～0.8。考察了质量流速、干度及热流密度等因素对纳米制冷剂管内沸腾及凝结传热的影响。　　 沸腾实验结果表明:在低质量流速下(95.7kg/(m2.s))纳米制冷剂能够强化管内沸腾传热,随着流量及平均干度增加,纳米制冷剂强化传热的效果将会变小,甚至引起传热恶化。凝结实验结果表明:纳米制冷剂能够强化管内凝结传热系数,但是随着干度及质量流速的增加,强化效果也逐渐变小。纳米颗粒加入对强化沸腾传热的效果小于凝结传热效果。　　 值得一提的是,本文在设计实验台时,提出了一种新的硅橡胶发热线制做工艺的方法,该工艺能够极大的提高热流密度承载能力,并用实验验证了该工艺的可行性,研究结果表明新发热线与原发热线在相同的温升情况下进行热流密度比较,前者是后者的3.83倍,且前者能够更快的达到热平衡,采用前者加工实验台,符合要求,沸腾与凝结传热实验的完成,也进一步验证了新工艺的可行性。　　 最后对实验结果做了分析,并得出结论,在完成论文的同时,对研究中不足的地方给出了今后研究的建议。