纳米流体作为一种新型传热工质,能够有效提高热交换设备的传热性能,大大提高热交换设备高效低阻紧凑等性能指标。纳米流体对流形式的换热将广泛应用于航空航天、船舶、电子等领域。同时,纳米流体异于大颗粒固液混合物的优点,使其在强化换热领域和实际应用上具有非常大的发展空间。本文基于两组份LBM方法对纳米流体的流动及换热特性进行了计算模拟。格子Boltzmann方法作为一种处于宏观流体动力学和分子动力学之间的介观方法,其以粒子的分布函数为基础,通过粒子的迁移碰撞来模拟计算流体流动换热等问题。与传统的计算流体力学方法相比,具有许多独特的优势,如计算效率高、边界条件容易实现、具有完全并行性等,模型简单而物理图像清晰,因此易于理解和编程。由于它的微观特性,其可以方便地描述不同项之间的相互作用,使之在模拟复杂流动问题上具有常规宏观方法所没有的优势,从而为研究两相流及多相流和复杂边界问题提供了一种有效途径。本文介绍了LBM方法基本理论及该方法的一些常用的边界处理格式。详细介绍了两组份LBM模型,并通过多尺度展开技术对该模型进行反演推导,得到了相应的宏观方程。论文介绍了纳米流体的基本特性。纳米粒子在流体中受到重力、布朗力、相间作用力和粒子间作用势产生的分散力的作用。根据不同的理论对纳米流体中纳米粒子力学性质及粒子受力对纳米流体的稳定性影响进行了分析。对计算纳米流体导热系数、粘度系数等参数的各种模型进行了介绍,并定性的分析了体积分数、粒径、流体温度等对导热系数和粘度系数的影响。本文采用两相LBM方法模拟了纳米流体自然对流流动与换热。分析了纳米流体在有温差的方腔内自然对流时的温度分布和流动特点。并与纯流体的换热特性进行了比较,通过对不同体积分数下纳米流体流线和温度场的模拟,考察了粒子体积分数对纳米流体流动和换热的影响。并计算了不同体积分数不同Ra数及不同粒子粒径对纳米流体平均Nu数的变化的影响。