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多孔介质中的自然对流换热广泛存在于太阳能利用、石油开采、核废料的安全存放及电路电子设备的冷却等工程应用中。由于多孔介质中基液的导热能力较弱,使得多孔介质中自然对流换热的强化受到一定限制。在基液中添加纳米颗粒可以达到强化传热的目的。近些年一些学者在多孔介质的自然对流换热中采用了纳米流体,并得到了一定的成果,但这一课题的研究相对来说较少。因此,本文采用局部热平衡（LTE）和局部非热平衡（LTNE）两种模型,数值研究了波纹壁面多孔介质腔体中纳米流体的自然对流换热,具体内容及结论如下:（1）采用Darcy-Brinkman模型和局部热平衡模型数值研究了波纹形多孔介质腔体中Cu-水纳米流体的自然对流换热。腔体右侧垂直壁面中部保持恒定的高温,左侧为恒定低温波纹形壁面,右侧其余部分和上下水平壁面绝热。分析了右侧高温壁面无量纲长度C、左侧波纹面无量纲振幅b、瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ、达西数Da等参数变化时对自然对流换热的影响。结果表明,局部高温壁面平均Nu数随着C的增大而减小,随着b的增大而增大,随着瑞利数Ra、达西数Da和纳米颗粒体积分数φ增大而增大。（2）采用局部热平衡模型数值研究了双侧波纹形多孔介质腔体内Cu-水纳米流体的自然对流换热。腔体右侧波纹曲面为恒定高温壁面,左侧波纹曲面为恒定低温壁面,其余壁面保持绝热。流动采用Darcy-Brinkman-Forchheimer模型,分析了波纹面波纹数k、波纹面无量纲振幅b、瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ、达西数Da、多孔介质孔隙率ε等参数变化时对自然对流换热的影响。结果表明,高温波纹壁面平均Nu数随着k的增大而减小。在达西数Da为10-2和10-3时,平均Nu数随着b的增大而减小;在达西数Da为10-4和10-5时,平均Nu数随b先作微小减弱,后作微小增加,并在b为0.1时达到最小。高温波纹壁面平均Nu数随着瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ和达西数Da的增大而增大,随着多孔介质孔隙率ε的增加而作微弱的减小。（3）采用局部非热平衡（LTNE）模型数值研究了波纹形多孔介质腔体中Cu-水纳米流体的自然对流换热。腔体右侧波纹壁面为恒定高温壁面,左侧波纹壁面为恒定低温壁面,流动采用Darcy模型。分析了波峰突起相对高度λ、无量纲容积换热系数Nhs、纳米颗粒体积分数φ对自然对流换热的影响。结果表明,高温波纹壁面平均Nu数随着波峰突起相对高度λ的增加而减小;纳米流体相的平均Nunf数随着Nhs的增大而减小,固体骨架相的平均Nus数随着Nhs的增大而增大;无量纲容积换热系数Nhs较小时,局部非热平衡效应影响明显;纳米颗粒体积分数φ的增加使得纳米流体相的和固体骨架相的平均Nu数均增加。