降低蓄冷材料的过冷度，缩短结冰时间，可以提高制冷机组的能效，增加蓄冰量。本文制备了氧化石墨烯和二氧化钛纳米流体，分析了纳米流体的稳定性，实验研究了纳米流体的潜热、表面张力和过冷度，理论研究了纳米流体的成核功和成核率，具体如下：①采用超声搅拌制备了水基氧化石墨烯纳米流体，作为对比，同时制备了二氧化钛纳米流体。通过静置观察、粒径测量、zeta电位测量、透射电子显微镜放大实验分析了纳米流体的稳定性，实验表明相对于二氧化钛纳米流体氧化石墨烯纳米流体稳定性更好。②吊环法测量了纳米流体的表面张力，实验结果表明相对于去离子水氧化石墨烯和二氧化钛纳米流体的表面张力略有增大，但增幅很小。随温度的增大纳米流体表面张力降低。③用DSC测量了纳米流体的熔化潜热，随浓度增大熔化潜热减小，低浓度的纳米流体熔化潜热接近去离子水，有较大的熔化潜热。④实验研究氧化石墨烯纳米流体的液固相变特性，实验结果表明相对于去离子水氧化石墨烯纳米流体过冷度抑制，结冰时间缩短，质量分数0.05%的氧化石墨烯纳米流体过冷度为2.1℃，与去离子水（过冷度6.8℃）相比过冷度降低了69.1%，结冰时间缩短66.3%。作为对比，同时测量了二氧化钛纳米流体的过冷度。两种纳米流体的过冷度均受浓度、粒径的影响。随浓度增大两种纳米流体的过冷度均先降低后升高；随粒径的减小氧化石墨烯纳米流体过冷度先降低后升高，二氧化钛纳米流体过冷度升高。浓度和粒径变化对纳米流体过冷度的影响还和变化范围有关。⑤理论分析了氧化石墨烯和二氧化钛纳米流体的成核功和成核率，分析表明向水中添加纳米粒子能降低临界成核功，提高成核率，从而降低过冷度，这与实验结果一致。研究了氧化石墨烯纳米粒子表面的成核条件，推导出了满足表面成核对应的最小粒径表达式。计算了平面（氧化石墨烯）成核和球面（二氧化钛）成核的临界成核功，相同条件下平面成核的临界成核功小于球面成核，氧化石墨烯纳米粒子表面形成稳定晶核比二氧化钛纳米粒子表面更有优势。随粒径的增大球面成核的临界成核功减小。根据纳米流体成核的情况，改进了内含悬浮颗粒的流体的成核率公式，计算了氧化石墨烯和二氧化钛纳米流体的成核率。相对于二氧化钛纳米粒子，氧化石墨烯纳米粒子比表面积更大，表面形成稳定晶核的临界成核功更小，相同过冷度下氧化石墨烯纳米流体的成核率远大于二氧化钛纳米流体，氧化石墨烯纳米流体抑制过冷度更有优势。纳米流体的成核率受粒径和浓度的影响，稳定性也是影响纳米流体成核率的重要因素。