摘本文围绕纳米流体在封闭腔内的自然对流传热特性展开研究，进行了纳米流体的导热系数和粘度测量和分析，开展了纳米流体在封闭腔内的自然对流传热数值模拟和实验研究。运用两步法制备纳米流体，采用瞬态热线法和旋转法测量了纳米流体导热系数和粘度，探究了纳米颗粒体积分数、颗粒种类、基液和颗粒形貌等因素对纳米流体导热系数的影响，分析了温度和颗粒浓度对纳米流体粘度的影响。结果表明，纳米流体导热系数和粘度均随颗粒体积分数的增加而增大，纳米流体粘度随温度的提高而减小。数值模拟了纳米流体在矩形封闭腔和圆环封闭腔内的自然对流传热特性，探究了纳米流体的导热系数和粘度对封闭腔内自然对流传热的影响。研究表明，纳米流体导热系数和粘度对封闭腔内纳米流体自然对流传热特性有决定性的影响，当粘度大于导热系数时，由于流体粘滞力的作用削弱了纳米流体传热。而当导热系数比粘度大一定量的时候自然对流才显示强化传热的效果。封闭腔的形状对纳米流体自然对流传热亦有影响，纳米流体自然对流努塞尔数随着矩形腔高宽比或圆环腔半径比的增加而减小。搭建了自然对流实验装置，研究了矩形腔内体积分数为0.48%、1.45%和2.95%碳纳米管-水纳米流体在瑞利数2.7×104~3×107范围内的自然对流传热特性。研究结果显示，纳米流体的平均努塞尔数随着瑞利数的增加而增强，纳米流体平均努塞尔数的增量比水的要大；在低瑞利数时，平均努塞尔数随着颗粒体积分数的增加而减小；随着瑞利数的增加，在瑞利数为2×105时0.48%体积分数纳米流体的平均努塞尔数比水的要大。