过冷态是相变材料凝固结晶前难以避免的一个过程,而表面张力又是流体分子晶核形成和生长需要克服的能量势垒,为了进一步促进纳米流体的过冷、凝固特性研究及其在蓄冷系统中的实际应用,非常有必要深入研究过冷流体表面张力的测量方法从而完善过冷态纳米流体（相变材料）的表面张力数据。声悬浮液滴振荡法是一种根据声悬浮液滴共振频率计算流体表面张力的非接触测量方法,其避免了传统接触式表面张力测量方法无法使待测液体稳定在过冷态的局限性,是实现过冷态纳米流体表面张力的测量的有效手段。声悬浮液滴振荡法涉及声学、热力学、图像识别和频谱分析等诸多学科领域,但目前国内外对其研究还处于起步阶段,尚无一套完整的、可靠的实验装置和数据处理标准。同时在实验过程中存在一些难以忽略的影响因素,因此使用声悬浮液滴振荡法测量过冷态纳米流体表面张力仍面临着一些关键性的问题亟待解决。本论文围绕过冷态氧化石墨烯纳米流体表面张力的非接触测量这一课题,对声悬浮液滴振荡法进行了细致深入的研究,主要研究内容和结论如下:（1）首先对声悬浮液滴振荡法实验系统的四大装置:声悬浮装置、冷却装置、振荡激发装置和图像采集装置进行了大量的优化分析,大幅减小了搭建实验系统所需的成本,同时提高了实验系统的实验效率。然后根据优化后实验系统采集了大量去离子水及氧化石墨烯纳米流体在过冷态和非过冷态下的二阶液滴振荡图像,并根据CANNY边缘检测法及快速傅里叶变换获取了共振频率。分析发现直接根据Rayleigh公式计算得到的表面张力的实验值存在着明显误差。（2）通过分析发现频移现象、温度波动、粘性以及液滴变形等影响因素是导致实验值误差的原因。定义了声悬浮液滴表面张力最主要的8个影响参数:液滴的质量浓度?、温度T、液滴质量M、共振频率fm、温度波动?T、粘度μ、频移量?f和平均长径比δ;并拟合了新的Rayleigh公式修正模型,该修正模型能够准确地修正去离子水表面张力实验值。（3）考虑到修正公式存在的局限性,本文建立了双隐层前馈人工神经网络模型用于预测过冷态氧化石墨烯纳米流体的表面张力。相比于修正模型,人工神经网络模型表现出更高的可靠性和适应性,过冷态氧化石墨烯纳米流体表面张力的预测结果几乎不存在明显的离散性和偏差。最后根据预测结果拟合了两个高精度的适用于过冷态氧化石墨烯纳米流体的表面张力经验公式。