强制对流换热是目前高强度换热场所最主要的换热方式。传统的换热工质(纯液体如水、醇、油等)和传统的换热器结构(如圆管等)的搭配，已经不能满足在更小的空间内有更高传热强度的需求。纳米流体是一种固-液两相悬浮液，是通过一定的比例和方式在基液中添加纳米级的固体颗粒并使之均匀分布在基液中而形成的。很多研究表明，纳米流体具有优越的导热性能，可以加强传热效果。但是目前对纳米流体的数值模拟研究很多，实验研究相对较少。故本文以TiO2-H2O纳米流体为研究对象，开展TiO2-H2O纳米流体强制对流换热实验研究。同时，研究了强化换热管(椭圆管)及管内插入物(扭带)对TiO2-H2O纳米流体的流动与传热性能的影响。　　本文的主要工作概括如下：　　(1)搭建了椭圆管内纳米流体强制对流实验台，研究了纳米流体的流动与传热特性。实验研究了去离子水和不同质量百分比的纳米流体在圆管和椭圆管中的对流传热特性，发现：与圆管和椭圆管中的去离子水相比，?=0.5wt%的TiO2-H2O纳米流体最多可使努塞尔数增加9.7-16.1%和25.8-32.9%；在相同条件下，椭圆管中ω=0.1wt%，ω=0.3wt%和ω=0.5wt%的TiO2-H2O纳米流体分别比圆管中的努塞尔数增加了21.8%，24.8%和27.9%。　　(2)搭建了内置扭带椭圆管内纳米流体的强制对流实验台，研究了管内插入物(扭带)及椭圆管长短轴比对纳米流体流动与传热性能的影响。研究表明：扭带是一种简便且有效的改善传热的方法。在同种条件下，可以将传热增强2.7%-4.3%；椭圆管作为一种强化换热管，它的长短轴比越大，强化换热效果越好，在同种条件下，ω=0.5wt%的TiO2-H2O纳米流体在长短轴比为Z=1.706的椭圆管中的努塞尔数比在同等条件下长短轴比为Z=1.235的椭圆管中最多增加了18.28%。　　(3)通过努塞尔数(Nu)、流动阻力系数(f)以及综合性能评价指数(η)三个参数来评价流动工质的传热性能、阻力性能以及综合性能。结果表明：在本文实验所测范围内，均存在一个临界雷诺数Rec，使得系统处于最佳换热工况。