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序纳米流体能量传递机理与应用技术研究是纳米技术的一部分，是近十年来国际热科学领域的前沿研究课题之一。研究表明，在液体中添加纳米粒子，可以有效提高液体的导热系数，强化液体的传热性能，并且不易产生磨损或堵塞等不良结果。作为一种新型的功能流体，纳米流体在能源、动力、化工、航天、航空、车辆、电子等领域具有广泛的应用前景。由于纳米粒子的超细尺寸效应，纳米流体呈现出既不同于纯液体又有别于传统液固两相混合物的奇异的结构特征、热物性以及流动与能量传递特性，描述单一液体或传统液固两相混合物流动与能量传递过程的理论与研究方法无法适用于纳米流体，需要建立新的纳米流体能量传递理论体系与研究方法。自2000年以来，该书作者及其课题组在国内率先开展了纳米流体能量传递机理的研究，先后得到了国家自然科学基金重点与面上、教育部博士点基金等的资助，随着研究的不断深人，取得了系统化的研究成果，受到了国内外学术界的广泛关注和认可。据笔者所知，宣益民教授是美国AE Journal ofHeat Transfer关于纳米流体领域论文的审稿人。该书系统地总结了作者多年来在纳米流体及其应用基础方面的研究成果，详细介绍了纳米流体流动与能量传递的理论和实验研究方法，重点阐述了纳米流体聚集结构与纳米粒子微运动效应对纳米流体能量质量传递过程的作用机制。该书在纳米流体聚集结构、强化导热机理以及流动与对流换热特性等研究内容方面有许多创新之处，处于国际前沿水平。我有幸得以先睹为快，深感内容新颖，结构严谨，科学性强。深信该书的出版必将有助于开阔从事纳米流体研究工作者和相关研究生的视野，促进纳米流体技术的开发与应用，促进我国的节能减排事业的深入开展。值此该书即将付印之际，谨做简单介绍，很高兴地将它推荐给我国广大从事纳米流体流动与传热研究的科技工作者、教师和研究生。西安交通大学教授中国科学院院士2009年10月于西安交通大学前言由于科学技术的发展和能源问题的日益突出，传统的换热工质已很难满足高传热强度和微系统散热等特殊条件下的传热与冷却要求，低导热系数的换热工质已成为制约研究新一代高效传热冷却技术的主要障碍。随着纳米科学与技术的迅速发展和高效高热流密度冷却技术的迫切需求，研究人员开始探索将纳米技术应用于新型换热工质的研制，提出了纳米流体的概念，即以一定的方式和比例在液体工质中添加纳米级金属或金属氧化物粒子而形成的纳米颗粒悬浮液。纳米流体的概念一经提出，立刻引起热科学技术领域的高度关注，来自世界不同国家的一些学者开展了相应的研究工作。研究表明，在液体中添加纳米粒子，可以有效提高液体的导热系数，强化液体的传热性能，显示了纳米流体在能量传递领域具有广阔的应用前景。随着研究工作的不断深入，纳米流体的概念与应用基础研究正在逐渐推广到能源、动力、化工、航天、航空、车辆、电子等行业中许多不同的流体流动与能量质量传递过程。由于纳米粒子在液体中受到范德瓦耳斯力、布朗力、相间阻力、重力、浮力等力的作用，粒子与粒子、粒子与液体间的相互作用非常复杂，纳米流体呈现出既不同于纯液体又有别于传统液固两相混合物的奇异的结构特征、热物性以及流动与能量传递特性，存在许多重要科学问题亟待研究，比如：①纳米粒子表面活性高、易团聚，需研究高悬浮性、高稳定性的纳米制备方法；②系统开展纳米流体热物性、流动与传热性能的实验研究是揭示纳米流体能量传递机理的前提；③纳米流体内部粒子分布特征与聚集结构对纳米流体的热物性和能量传递特性起着至关重要的影响，亟待建立纳米流体聚集结构的理论与实验研究方法：④传统的液固两相混合物导热理论不能解释纳米流体内部的热传导过程，必须建立新的理论揭示纳米流体强化导热系数机理；⑤纳米粒子微运动是影响纳米流体能量传递特性的关键因素，迫切需要建立适用于纳米流体能量传递的研究方法，尤其需要从微（介）观层次，阐述粒子与粒子、粒子与液体间的作用机制，揭示纳米流体流动与能量传递的微观机理；⑥纳米流体技术作为一种新型高效能量传递技术，可应用于众多涉及能量传递过程的领域，纳米流体应用技术的研究工作也需开展。围绕以上纳米流体研究中的关键科学问题，作者及所在课题组通过近十年的努力，取得了一些突破性的研究进展，已建立起较为完善的纳米流体能量传递的研究方法与理论体系。本书是在归纳、整理和总结作者多年来研究工作的基础上完成的一本学术专著。同时，为了尽可能全面地反映纳米流体的研究动态，书中也介
