“纳米流体”是指以传统传热工质作为基液,向其中加入纳米尺寸的添加物形成的一种多相体系,纳米添加物的性质对纳米流体性能至关重要。氧化石墨烯是种性能优异的独特二维材料,导热性良好且亲水性能极佳,是纳米流体的理想添加物。作为具有高效传热效能的新型传热介质,纳米流体在传热领域得以广泛应用。热管则是传热领域内一种常用的传热元件,因而将纳米流体应用于热管对于改善热管传热效能、进一步提高传热效率有重要意义。本论文将研究氧化石墨烯纳米流体的热物性能及在热管中的应用。首先制备出氧化石墨烯,其次将其分散在基液中形成氧化石墨烯纳米流体。实验研究了氧化石墨烯纳米流体的热物性能参数,初步探讨影响氧化石墨烯纳米流体热物性能的因素,进一步就其工作机理从理论上进行了简要分析。此外,还将实验制备的氧化石墨烯纳米流体填充于热管探究其对热管传热能力的影响。该研究不仅可以丰富氧化石墨烯纳米流体的热物性能数据,为氧化石墨烯纳米流体在传热领域内的应用奠定基础,还可以对纳米流体热管的设计开发及优化起到积极的推动作用。论文主要研究内容如下:(1)氧化石墨烯纳米流体的制备。首先采用Hummers法制备了氧化石墨,利用超声剥离的手段得到氧化石墨烯,通过调节剥离时间得到了三种片层尺寸(5μm、10μm、20μm)的氧化石墨烯。其次将不同片层尺寸的氧化石墨烯分别分散在基液水和乙二醇中制得质量分数分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的氧化石墨烯纳米流体,无需添加任何表面活性剂。吸光度测量结果表明所制备的氧化石墨烯纳米流体具有良好的悬浮稳定性。(2)氧化石墨烯纳米流体热物性能研究。采用KD2-Pro导热系数仪、Brookfield粘度计、JK99B全自动界面张力仪等仪器研究了氧化石墨烯纳米流体在不同条件下的热物性能,包括导热性能、粘度特性、表面张力、接触角等参数。结果发现:在基液中加入氧化石墨烯后,基液的导热性能提高、粘度增加,表面张力和接触角则有所降低。此外实验还发现液体温度、纳米流体的质量分数以及氧化石墨烯片层尺寸对纳米流体的热物性能均有不同程度的影响。温度升高,氧化石墨烯纳米流体的导热性能提高,粘度和表面张力降低;质量分数增加,氧化石墨烯纳米流体的导热性能、粘度、表面张力均增大;片层尺寸减小会引起氧化石墨烯纳米流体的导热性和表面张力降低,粘度则增大。实验还将测得的氧化石墨烯纳米流体的导热系数值和粘度值与理论模型计算结果对比。(3)氧化石墨烯纳米流体热管性能研究。自行组装了氧化石墨烯纳米流体热管性能测试装置,探究了氧化石墨烯纳米流体对热管传热性能的影响,主要考察了热管的启动过程、壁面温度分布以及热管的热阻、传热系数、有效导热系数等。结果表明:氧化石墨烯纳米流体热管的传热性能显著高于以基液为工质的热管,表现为氧化石墨烯纳米流体热管的热阻比基液热管最多降低了50%、有效导热系数最大是基液热管的2.59倍。集总参数模型理论计算结果还表明:可以通过集总参数法预测氧化石墨烯纳米流体热管的启动过程。最后实验还发现氧化石墨烯纳米流体增强热管传热性能的原因主要与吸液芯表面的氧化石墨烯涂覆层有关。