纳米液体描述了一种由直径在1-100纳米之间的固体粒子与基载液组成的悬浮体系。由于悬浮粒子具有很高的导热系数,纳米液体的输运与传热特性大幅提升,这使其具有包括油、水、乙二醇等传统导热液体介质所不具有的独特的优势,可用作核反应堆、太阳能集热器、热管、汽车散热器、电子冷却系统等应用领域优越的功能液体材料。磁性液体是一种新型纳米功能材料。得益于独特的磁响应特性与液体流动性,磁性液体拥有广泛的应用,在减振、密封、传感、驱动、医疗、光学等诸多领域崭露头角。全面且准确地认识一般的纳米流体以及磁性液体在传热领域的独特性能具有重要的实际意义。本研究围绕这一主题,主要开展了如下的工作:(1)讨论了纳米流体以及外磁场作用下的磁性液体在传热领域的主要研究进展,对纳米流体的研究发展脉络进行了概括,对传统数值方法以及近年来出现的格子Boltzmann方法的研究现状进行了整理、对比与分析。(2)根据纳米颗粒相对于基载液体存在的主要滑移机制,引入无量纲参量与流体无量纲数,建立具有一般意义的无量纲纳米流体两相流模型;进一步引入外磁场的作用,建立磁响应的无量纲磁性液体两相流模型。(3)建立一种全新的体积分数-热格子Boltzmann方法,将基于质量守恒、动量守恒以及能量守恒描述纳米流体两相流动的偏微分控制方程直接考虑进模拟计算与演化当中;建立磁响应体积分数-热格子Boltzmann方程,将外磁场的作用考虑进模拟算法之中。(4)利用C++语言独立编写程序实现格子Boltzmann方法的模拟算法,并利用程序对计算流体力学与计算传热学经典算例进行模拟,将结果比对基准解,验证程序的准确度与可靠性。(5)以铜-水纳米流体为例研究纳米流体方腔两相自然对流,总结其流动与传热特性,分析相对于传统的单相模型,采用两相模型的必要性条件。(6)以水基四氧化三铁磁性液体为例研究磁性液体在恒定梯度外磁场作用下表现出来的流体力学与传热学特性,探讨外磁场对于流动与传热产生的影响,以及这些影响的大小和流体自身的物理性质之间存在的关系。本论文共有图28幅,表5个,参考文献88篇。