随着工业技术的发展需求,内燃机升功率不断提高,这将导致内燃机缸内温度的不断升高,过高的热负荷使内燃机工作的稳定性及使用寿命面临艰巨的考验,合理地解决内燃机内部的冷却问题对于现代内燃机的发展有着重要的意义。纳米流体是指将粒子尺寸在纳米级别(尺寸在1～100nm)金属、金属氧化物或者非金属颗粒以一定的比例分散在液体中获得的一种换热工质,在内燃机冷却水腔中存在着局部的过冷沸腾换热现象,采用这种新型工质来改善内燃机缸内的换热问题是近些年专家们提出的具有重大意义的解决方案。相比于传统的固-液两相悬浮液(颗粒粒径在毫米或微米量级),纳米流体有着明显优势：纳米流体的有效导热系数要大于传统的两相混合液；纳米流体不以增加流动阻力为代价而提升了对流换热系数；由于纳米粒子的运动更接近分子,这一特性使纳米粒子的使用不易引起摩擦、堵塞等不良后果。现有的研究大多考察纳米流体对于饱和沸腾换热过程的影响,关于过冷沸腾换热的研究不是很丰富,将纳米流体应用到内燃机冷却水腔,强化其过冷沸腾换热的模拟实验研究还很少,本文针对现有研究的不足,主要进行了如下研究：(1)纳米流体的制备。采用“两步法”制备了实验所需的纳米流体,经过悬浮性实验、透射电镜检验,发现配置的纳米流体悬浮性和分散性较好,可以满足实验的需求；(2)纳米流体物性参数的测量。为了更好探明纳米流体的基础性质,对纳米流体的粘度和导热系数进行了测量,并考察了纳米流体体积分数、温度、粒径大小对于粘度和导热系数的影响；(3)纳米流体的饱和池沸腾换热实验。搭建了纳米流体池沸腾换热实验系统,对实验台的重复性进行了校验。实验表明纳米粒子的添加恶化了去离子水的饱和池沸腾换热性能,利用高速摄影技术对纳米流体恶化换热的结果进行了分析；扰动的大小、纳米流体的体积分数对于其换热性能都有较大影响；(4)纳米流体的过冷池沸腾换热实验。重点研究了纳米流体的过冷池沸腾换热过程,采用池沸腾与扰动相结合的方法,研究了纳米流体在内燃机冷却水腔内实际应用的可行性,实验表明纳米粒子的添加强化了去离子水的过冷沸腾换热性能,结合高速摄影技术比较了不同扰动强度下纳米流体和去离子水中气泡的行为；分析了纳米流体体积分数、粒径大小以及不同扰动强度等因素对其过冷沸腾换热的影响。