作为当代高新技术发展重要领域之一的纳米技术，已呈现出向航天、微电子、微机电和生物工程等领域全面渗透的态势。随着纳米技术迅速发展，一些学者开始尝试用纳米颗粒材料强化对流换热，给强化传热技术带来了蓬勃生机。但此项研究工作尚处于起步阶段，而微细尺度通道内纳米颗粒悬浮液流动与对流换热规律的研究，目前尚未见公开报道。鉴于纳米技术表现出的强大生命力和在热科学领域中潜在的广阔应用前景，本文探讨了纳米悬浮液的稳定性，设计和建立了实验系统，实验研究了细圆管内氧化铜纳米颗粒悬浮液流动及换热特性，包括流动阻力特性，流动的转捩和换热特性。用扫描电镜拍照分析了氧化铜纳米颗粒悬浮液地颗粒分散性，实验测定了不同质量分数的氧化铜－水纳米颗粒悬浮液的沉降率，结果表明加入十二烷基苯磺酸钠在一定程度上可以有效控制悬浮液中颗粒地沉降，维持悬浮液稳定性。试验段的管径分别为0.68mm，1.01mm和1.28mm。氧化铜纳米颗粒平均粒径为50nm。悬浮液中氧化铜纳米颗粒质量分数分别为0.02，0.04和0.06。分散剂十二烷基苯磺酸钠质量的分数为0.02。为对比分析还测试了水和分散剂溶液的流动与换热特性。流动实验结果表明，层流向湍流转捩的临界雷诺数随管径减小而减小。纳米颗粒悬浮液的fRe值总体上要高于水，且管径越小，fRe值越大。管径较小时过渡区特征不明显。过渡区时壁面粗糙度对不同工质的影响不同。对流换热实验结果表明，层流时去离子水的努谢尔特数Nu要高于已有液体对流换热关联式计算之值，且管径越小，这种偏离越大。纳米颗粒悬浮液的对流换热系数高于水的，纳米颗粒的质量分数越高，悬浮液的对流换热系数越大。随着层流想湍流的转捩，强化效果也越明显。采用纳米颗粒悬浮液换热，流动的阻力系数增大幅度小于换热的努谢尔特数增大幅度，采用纳米颗粒悬浮液强化细管内的换热是一种较为有效的方法。