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由于科技的迅猛发展，工业上对热交换设备的使用条件日益苛刻，对紧凑式换热器的要求更加提高。同时，自纳米流体被提出以来，以其出色的热力性能，包括高导热系数和极佳的换热效果，成为当前研究的热点。本课题采用了小通道多孔矩形平行流光滑和带有微翅片结构的扁管，用两种纳米流体替换传统工质，包括MWCNT-水纳米流体和SiC-水纳米流体，搭建了用以测试纳米流体在小通道多孔矩形平行流扁管的流动与换热特性的实验台。对纳米流体的物性参数即粘度和导热系数进行了测试，用以对纳米流体的流动与换热进行实验及理论研究。同时对纳米流体在管道中的热力性能进行评价，得出了热力性能最优的管道和纳米流体。最后采用单相流模型和两相流模型中的混合模型对纳米流体在管道中流动与换热特性进行了理论研究，并与实验结果进行比较。主要结论如下: (1)分散剂GA溶液的流动与换热特性:分散剂溶液在管道中的摩擦系数是增加的，尤其在层流区增加更为明显，同时随着分散剂浓度的增加，摩擦系数的增加效果更为明显;分散剂溶液在管道中的换热效果出现稍微的恶化，同时随着分散剂的浓度的增加，恶化效果逐渐明显，尤其是在层流区更为明显。 (2)纳米流体在管道中流动特性:纳米流体在管道中的摩擦系数都是随着体积分数的增加而逐渐增加。同时对于相同体积分数的纳米流体在相同管道中，不同种类的纳米流体的摩擦系数的差别并不明显。 (3)纳米流体在管道中换热特性:纳米流体在管道中的努谢尔数都是随着体积分数的增加会出现努谢尔数先增加后减小的现象，最佳浓度都为0.01vol.％。纳米流体在光滑管道2中的努谢尔数相比基液水增长百分比高于光滑管1。纳米流体在窄间距的微翅片管道的努谢尔数高于宽间距的微翅片管道。对于相同管道来说，SiC-水纳米流体的换热效果相比MWCNT-水纳米流体来说更为明显。 (4)在光滑管道中，纳米流体在光滑管2的热力性能高于光滑管道1的性能，同时具有最佳热力性能的体积分数是0.01vol.％。在微翅片管道中，纳米流体在微翅片管1的热力性能高于微翅片管道2的性能，具有最佳热力性能的体积分数是0.01vol.％。对于相同管道来说，SiC-水纳米流体的热力性能是优于MWCNT-水纳米流体的热力性能。 (5)利用单相流模型与两相流模型的混合模型对纳米流体的流动与换热特性进行了数值模拟研究，数值模拟结果显示:在层流区，所得模拟结果与实验结果符合较好;在湍流区，两种模型的模拟结果均与实验结果偏差较大。