现阶段,纳米流体作为能源行业新型且传热性能较好的一种介质,对其导热性能的研究是行业领域的热点之一。研究者们认为探究流体中纳米颗粒的动态特性对于探究纳米流体的导热机理和提高纳米流体的导热系数有着深远的意义。本文从实验研究及图像分析理论的角度出发,通过分析激光散斑图像完成纳米流体平均速度的计算,进而探讨研究纳米颗粒动态特性的方法。主要的研究内容有:从散斑的光学特性角度分析了激光散斑图像与流体中纳米颗粒间的关联性,提取其中的信息用来表征流体中纳米颗粒的动态特性。提出了一种运用激光散斑图像分析测算纳米流体流动速度的方法:在传统模拟光栅空间滤波法的基础上,引入互相关算法中的划分判读窗口的方法和光流算法中的灰度守恒原理,建立一种改进型模拟光栅空间滤波模型。基于灰度守恒原理将序列散斑图像转化成为灰度值矩阵,利用判读窗口的方法将其中的敏感度区域框选出来,对选取的敏感度区域进行连续采样,并进行傅立叶变换得到频谱特性曲线,使用小波包分解分离出低频特征项,采用逆变换完成将分离出的低频特征项重构频谱特性曲线,获取信号峰值频率,最后据改进型滤波测速原理计算出纳米流体的平均速度。搭建激光散斑循环式圆管槽道流动测量系统,制备了水基-氧化铜和水基-氧化铝两种不同种类的纳米流体,对其稳定特性进行评价。通过激光散斑静态实验分析了影响动态散斑实验图像清晰度的各项实验因素,其中包括:纳米流体的种类、浓度范围、激光器功率、温度。针对确定的实验条件,在不同流量和不同温度下,获取对应的纳米流体动态散斑序列图像,完成序列图像分析和模型测算速度的计算,与流量计速度进行对比分析,得到测算的相对误差。从两组数据误差的主要分布范围(1.13%-8.21%)以及平均相对误差4.89%和4.52%来看,证明该种纳米流体测算方法的可行性。另外,在验证温度对纳米流体平均速度测算误差的影响中,通过对比温度为20℃、40℃和55℃时,流量计速度和模型测算速度间的相对误差,验证了在一定温度范围内,温度升高虽会加剧流体中的布朗运动,但对该方法测算纳米流体平均速度的相对误差的减小并没有显著的作用。