纳米流体作为近几十年来发展起来的新型传热介质,引起很多学者对纳米流体强化传热机理的关注,但纳米流体的传热机理仍然没有定论。研究人员在采用的研究方法上也是各有不同,目前在探究纳米流体传热微观机理方面的探索主要用分子动力学（Molecular Dynamics,MD）,但是该方法的计算量过大,只能模拟一些小系统。对计算的体系较大的情况,常采用粗粒化分子动力学方法,也有学者使用多粒子碰撞动力学（Multi-Particle Collision Dynamics,MPCD）,MPCD方法相比于MD方法计算效率更高,能够适用于更大尺度的模拟体系,但无法模拟颗粒之间的作用,特别是颗粒的聚集行为。因此在确保精度要求和提高运算效率的前提下,本文采用了MD和MPCD耦合的方法来探索纳米流体导热机制,MD用来模拟数量有限的纳米颗粒的聚集,采用粗粒化的MPCD模拟数量巨大的流体粒子的流动,纳米颗粒与流体之间的动量传递则采用MPCD的碰撞步来实现。此外,纳米流体在散热、润滑、燃料等领域应用广泛,本课题主要是对纳米颗粒的电荷状态、微结构和热导率进行研究,从而探究中其中的导热机理。首先,本文介绍了课题研究的背景意义,简述了纳米流体传热的国内外研究现状和研究纳米流体传热的不同方法,并对本文的研究内容进行了简要说明。其次,文章分别介绍了MPCD和MD方法的模拟基础,详细说明了MPCD-MD方法的耦合原理和流程,同时也详细阐述了系统模拟的边界条件、系综选取和时间步长等。然后,本文通过对纯氩体系计算对比了MPCD和MD两种方法计算效率、精度上的区别,再采用MPCD-MD方法对粗粒化水分子进行计算,并与理论值相对比,以验证该计算方法的有效性,进而为下文纳米流体的计算做铺垫。接着,本文建立了纳米流体的模型,提出了分形维数计算方法,并对纳米流体的热导率模拟数值与经验公式计算值进行了对比,发现两者在变化规律上较为一致:误差在5-10%以内。最后,为了更准确探究聚集对纳米流体导热的影响,本文对纳米流体分形维数与热导率的关系进行了验证,得到了和前人一样的结论:热导率随分形维数增大而减小。此外,本文通过改变纳米颗粒所带电荷量,得到了颗粒聚集的三个区间内电荷和热导率、分形维数三者之间的变化规律:全聚集形态下热导率随电荷增加呈现波动变化,分形维数随电荷增大呈线性增加;混合形态下热导率随电荷增大先增大后减小,而分形维数随电荷则与之相反;全离散形态下,热导率随电荷增大呈波动状变化,且总体数值低于聚集状态。另外,通过对体系添加外电场,分析了电场力对纳米流体传热的影响,采取定电场和定电荷的方式探究了这两种情况下纳米流体分形维数和热导率的变化,发现热导率随着电场力增加线性增加,但分形维数在定电荷情况下,几乎无变化;而在定电场情况下,随电荷量增大而增大。