纳米流体是一种含有纳米级尺寸固体颗粒的悬浮液,是一种新型的高效传热介质。与传统的传热介质相比,其具有很高的导热性能,应用于换热设备里可以提高设备传热效率,满足换热系统高负荷的要求。作为目前国内外传热领域的研究热点之一,纳米流体的研究开发将会给热工工程领域带来新的发展,将丰富强化传热内容,不仅在理论上将具有较高的学术价值,对实际工程应用亦有很重要的指导作用,同时对于我国实现节能减排、促进保护环境具有更重要意义。本文以不同形貌二氧化钛纳米流体为研究对象,研究了纳米流体的制备过程,分析了不同形貌纳米流体的导热性能、粘度和润湿性等热物性能,主要研究工作如下:1、利用水热法,成功制备出棒状(金红石相,200nm,?30nm)、菱形(锐钛矿,105nm×15nm)和片状(锐钛矿,110nm×12nm)三种形貌质量分数为0.05wt.%~0.4wt.%的二氧化钛纳米流体,掌握了其制备工艺过程,并探究反应物浓度、反应时间和反应温度对棒状二氧化钛纳米颗粒形貌与晶型的影响,发现低浓度、长时间和高温度的反应条件有利于棒状颗粒的长大和晶体晶化程度的提高。2、对三种形貌二氧化钛纳米流体的导热系数进行实验研究,分析了温度、质量分数、颗粒形貌和晶型对二氧化钛纳米流体导热系数的影响,并进一步将实验值与经验模型计算值进行对比。研究发现,纳米流体导热系数随着温度升高和质量分数的增大而增大,与基液相比,导热系数最大增大49.10%,锐钛矿相二氧化钛纳米流体导热系数比金红石相纳米流体导热系数大3.28%~4.47%,片状纳米流体导热系数比菱形纳米流体导热系数大2.39%。同时,实验结果可以与Sharma模型计算值相吻合,误差范围为2.15%~5.13%,表明可以用Sharma模型预测纳米流体的导热系数。3、对三种形貌二氧化钛纳米流体的粘度进行系统研究,探究了温度、质量分数、颗粒形貌和晶型对纳米流体粘度的影响,并进一步将实验值与经验模型计算值进行对比。结果表明,纳米流体的粘度随着质量分数的增大而增大,随着温度的升高而降低,与基液相比,粘度最大增大19.73%,锐钛矿相二氧化钛纳米流体粘度比金红石相纳米流体粘度大2.5%,片状纳米流体粘度比菱形纳米流体粘度稍大。Bobbo模型可以准确计算质量分数较高的纳米流体的粘度值,其最小误差仅为0.19%。4、对三种形貌二氧化钛纳米流体的润湿性进行研究,并探究温度、质量分数、颗粒形貌和晶型对纳米流体润湿性的影响。结果表明:(1)纳米流体表面张力随着温度升高和质量分数的增大而减小,与基液相比,表面张力最大降低16.95%,锐钛矿相二氧化钛纳米流体表面张力比金红石相纳米流体表面张力大0.125~0.917mN/m;(2)与表面张力性质相似,纳米流体接触角随着温度升高和质量分数的增大而减小,与基液相比,接触角降低了21.98%~25%,锐钛矿相二氧化钛纳米流体接触角比金红石相纳米流体接触角大0.5°;形貌对二氧化钛纳米流体的润湿性无明显影响规律。