多孔介质梯形腔内的自然对流换热广泛存在于物料干燥、化学堆积反应床、热能储存、电子设备冷却和太阳能利用等工程应用领域。由于多孔介质中传统液体的导热性能较弱,使得多孔介质梯形腔内的自然对流换热的强化受到一定限制。而纳米流体作为一种具有优越传热性能的流体,受到了广泛的关注。另外,局部冷壁面及热壁面温度随位置线性变化条件下的自然对流换热广泛存在于电子工程、化学工程及太阳能应用等许多工程应用领域中。鉴于这两种自然对流换热现象在实际应用中的重要性,本文对局部冷壁面及热壁面温度随位置线性变化条件下多孔介质梯形腔体内Cu-水纳米流体自然对流换热进行数值研究。本文所研究的具体内容及获得的结论如下:(1)对右垂直壁加热、顶壁和底壁绝热及左斜壁局部冷却的多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热进行数值研究。局部冷壁的位置考虑三种情况:局部冷壁位于斜壁上部,与顶壁相邻;局部冷壁位于斜壁中部;局部冷壁位于斜壁下部,与底壁相邻。在局部冷壁面长度一定的条件下,研究腔体宽高比AR、瑞利数Ra、达西数Da和纳米粒子体积分数φ对多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热特性的影响。结果表明,右侧高温壁面的平均努塞尔数随着Ra数、Da数和φ增大而增大。随着局部冷壁面位置向下的移动,多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体流动强度逐渐减小,对流换热强度减小。在局部冷壁位于斜壁下部,与底壁相邻的条件下,随着宽高比的增加,流函数逐渐增大。(2)对右侧壁面局部加热、顶壁绝热、底壁绝热或部分加热及左斜壁局部冷却的多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热进行数值研究。腔体局部冷壁位于斜壁上部,与顶壁相邻,而局部热壁采用三种布置方式。在宽高比AR=0.50的条件下,研究纳米粒子体积分数φ、Ra数、Da数、和腔体热源位置对多孔介质介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热特性的影响。结果表明,随着Ra数、Da数和纳米颗粒体积分数φ的增大,多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体流动强度和换热能力都呈增强趋势。腔体热源位置对高温壁面平均努塞尔数的大小有一定的影响。(3)对右侧壁温度随位置线性变化、顶壁和底壁绝热及左斜壁局部冷却的多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热进行数值研究。腔体局部冷壁位于斜壁上部,与顶壁相邻。在腔体热壁面温度随位置线性变化条件下,研究纳米粒子体积分数φ、Ra数、Da数对多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热特性的影响。结果表明,热壁面温度随位置线性变化条件对多孔介质梯形腔内Cu-水纳米流体自然对流换热的流场图和等温线图有一定的影响。平均努塞尔数随Ra数、Da数和纳米颗粒体积分数φ增大而增大。