纳米流体沸腾过程中,纳米颗粒的沉积层对纳米流体沸腾换热具有重要影响作用。本文通过合成不同接触角的纳米颗粒,制备稳定分散的纳米流体。通过池沸腾换热实验,探究了不同接触角的纳米颗粒及其沉积层对沸腾换热特性的影响,进一步通过可视化研究,得到了纳米颗粒接触角、热流密度等因素对纳米颗粒沉积层形貌、对纳米颗粒沉积量的影响。最后,通过对纳米颗粒进行受力分析,建立了沸腾换热中纳米颗粒沉积的理论模型,并分析了沸腾换热过程中纳米颗粒沉积的机理:1探究不同接触角的纳米颗粒沉积现象及对纳米流体沸腾换热的影响。针对不同接触角纳米颗粒的不同特性,合成得到不同程度亲水性的SiO₂纳米流体,设计可视化多实验台进行饱和池沸腾实验,探究纳米颗粒接触角对池沸腾换热系数的影响。通过实验得出:纳米颗粒的接触角可以影响加热表面上的纳米沉积层的形态,不同的表面形态具有不同的换热效果。强亲水性纳米颗粒沉积更加均匀,中等亲水纳米颗粒沉积不规则,同时促进了池沸腾换热。从实验结果可以得出,随着热流密度的提升,纳米颗粒越容易沉积。2引进蒸汽反冲力建立新的纳米颗粒受力模型。本文在传统模型基础上引进了蒸汽反冲力并建立全新的理论模型。通过理论分析探究出纳米颗粒在加热面上的沉积主要是和热流密度、纳米颗粒的接触角、液体的后退接触角以及加热面的摩擦系数相关。理论模型表明:在一定情况下热流密度越高、颗粒的接触角越小、加热面的粗糙度越大越容易沉积。整个理论模型结论和实验结果相吻合。本文的工作建立了全新的理论模型探究纳米颗粒沉积和热流密度、接触角等之间的关系,对纳米颗粒沉积理论进行了改进和补充。同时通过实验手段探索了纳米颗粒及其接触角对换热的作用。