核反应堆在严重事故中的RPV的散热问题一直是研究人员关注的重点,而IVR-ERVC利用沸腾传热产生的相变潜热来进行有效散热,是反应堆严重事故管理的一项重要策略,被国内外广泛关注,其中CHF作为传热恶化的标志是核安全设计中的重要参数。如何有效提升CHF是提升核安全系数的关键。本实验主要探讨了不同强制对流工况以及不同浓度的TiO2纳米流体对下加热沸腾传热的强化机理,分别搭建了实验台架,采用SS304材质的加热块作为加热设备,进行了下加热平面的沸腾实验研究。强制对流实验中,主要探讨了不同流速和入射间距对沸腾传热的影响,纳米流体池沸腾实验中主要探讨了纳米流体的浓度对沸腾传热的影响。实验结果表明:所有强制对流工况的沸腾时间都要比池沸腾工况的时间长,发生CHF时间更晚,增大入射流速或者减小入射间距都可以一定程度的增大整个沸腾过程的热流密度以及CHF,表面流场的改变是强制对流工况增强CHF的主要原因,通过高速摄像机拍摄的表面实验现象,可以明显观察到气泡的滑动以及形变。而关于TiO2纳米流体的池沸腾实验,不同浓度的TiO2纳米流体对CHF都有一定的推迟和增强作用,会随着浓度的改变而改变,存在着极大值0.005wt%,此时CHF增强了约33%。纳米流体对CHF的增强机理主要是在加热表面形成了亲水层,对液体有吸附作用,延缓了蒸汽膜覆盖的时间。通过SEM的形貌表征可以观察到表面纳米颗粒的沉积,通过接触角和表面粗糙度的测量,发现TiO2纳米粒子的沉积作用会改变接触角和表面粗糙度从而增强CHF,其中接触角的变化起主导作用。