核态沸腾作为一种有效的传热方式,在工业生产中被广泛运用,例如电子部件的冷却,蒸汽发生器,空调制冷和发电等。纳米流体作为传热介质是一种有效的强化换热方式,纳米流体强化换热的机理是目前研究的热点。目前,对纳米流体沸腾换热的实验研究较多,但关于纳米粒子的添加对于沸腾换热影响的结论尚存在分歧。现在对纳米流体沸腾传热的数值模拟较少,传统的模拟方法难以研究纳米颗粒的无规则运动、纳米颗粒与流体之间的相互作用、传热以及纳米颗粒的小尺寸效应等因素对沸腾传热的影响。而格子Boltzmann方法（LBM方法）作为一种介观尺度的模拟研究方法,能更好地了解物性参数对其沸腾过程中影响机理。本文采用格子Boltzmann方法模拟了填充纳米流体三角形腔内的自然对流、纳米流体池沸腾单气泡生长及脱离过程,及核态沸腾过程中双气泡的合并过程。研究了重力G、颗粒体积分数δ和粒径a对水基氧化铝纳米流体沸腾气泡生长和脱离行为的影响。分析了双气泡合并对沸腾传热的影响,以及气泡分离距离、壁面过热度、加热器长度、重力和润湿性对气泡生长的影响。首先,根据核态沸腾过程建立及简化数学模型,选用合适的纳米流体模型,设定模型边界条件,利用C语言编写模拟的相关程序。对模拟所得结果进行处理分析,主要有以下几方面内容:1.研究了等腰直角三角形腔内纳米流体的自然对流,分析了瑞利数（103≤Ra≤106）、颗粒体积分数（2%≤δ≤10%）、热源位置（0.2≤D≤0.8）、颗粒粒径（10nm≤a≤100nm）对自然对流传热机理的影响,以及比较了两种纳米流体（水-氧化铝）模型对模拟结果的影响。2.模拟了纯水及水基氧化铝纳米流体沸腾过程中单气泡生长及脱离行为,主要研究了重力G、颗粒体积分数δ和粒径a对水基氧化铝纳米流体沸腾过程中气泡生长和脱离行为的影响。3.模拟了核态沸腾过程中双气泡的合并,并介绍了双气泡的合并过程和温度分布,计算了不同条件下的壁面传热速率。主要研究了双气泡合并对壁面传热的影响,以及气泡分离距离、壁面过热度、加热器长度、重力和润湿性对气泡生长的影响,及气泡分离距离和润湿性对气泡是否合并的影响。通过结果对比分析,得到以下结论:1.采用单相纳米流体模型,模拟结果表明热壁面平均努塞尔数比率（Num,nf/Num,f）随着体积分数的增加而近似线性增加。采用改进的纳米流体模型结果显示平均努塞尔数比率随着体积分数的增加而增大,但是平均努塞尔数比率的变化斜率逐渐减小。对比两种模型,改进模型模拟的换热效率比单相模型高,这是因为改进模型考虑了粒子间作用力及换热,其更符合实际情况。2.与纯水相比,加入纳米颗粒使纳米流体表面张力增大,使得纳米流体中气泡脱离直径增加。纳米流体中单气泡脱离时间随重力加速度的变化趋势类似于纯水,随着重力的增大,纳米流体与纯水的气泡脱离时间差异减小。纳米颗粒增加了纳米流体的热导率,可以强化换热,氧化铝纳米流体的气泡脱离时间随着颗粒体积分数的增加而减小。纳米粒径越小,颗粒布朗运动越剧烈,因此随着纳米颗粒粒径的减小,气泡脱离时间逐渐减小。3.研究了双气泡合并的动态行为,双气泡合并过程的形状和等效直径的模拟结果与参考文献中的实验结果吻合较好。发现一种典型的成核-生长-合并-振荡-脱离过程,气泡的热通量变化具有两个主要峰值,这分别是由于气泡的合并和气泡的脱离。（第一个峰归因于气泡之间捕获的微层液体的蒸发,第二个峰归因于合并气泡的离开）。气泡合并期间的平均热流远高于单气泡。合并气泡存在临界距离,如果分离距离小于临界距离,则平均热流随着分离距离的增加而增加。如果分离距离大于临界距离,则平均热流随着分离距离的增加而降低。临界距离随着过热度、加热器长度和接触角的增加以及重力的减小而增加。发现气泡脱离直径是决定临界分离距离的主要因素。气泡脱离直径越大,临界分离距离越大。双气泡的生长有一个临界合并距离（如果大于它,气泡将不会合并）。当接触很小（30-60°）时,临界合并距离不会改变。随着接触角的增加（60-80°）,临界合并距离逐渐减小。当接触角接近90°时,临界合并距离趋于恒定。当接触角继续增大（90-110°）时,临界合并距离呈指数增加。两个气泡是否合并取决于气泡之间的距离和气泡的形状。