هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نانو ذرات فلزی بر عملکرد تکنولوژی تولید بخار مسفقیم در نیروگاه های خورشیدی به کمک روش عددی است. با افزودن ذرات نانو در سیال عبوری از جاذب های خورشیدی، دمای سیال عبوری از لوله جاذب، کیفیت بخار سیال، ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال، عدد ناسلت و دیگر پارامترهای مهم در انتقال حرارت در تمام طول لوله جاذب نیروگاه خورشیدی با طرح الگوریتم حل عددی محاسبه شده است، همچنین به کمک آن فرآیند جوشش مورد مطالعه قرار گرفته است. طول لوله جاذب 310 متر و قطر آن 10 سانتیمتر انتخاب شده است. همچنین شار حرارتی خورشید در محدوده 100 تا 1000 وات بر مترمربع انتخاب شده است. دبی جرمی سیال عبوری نیز 2 کیلوگرم بر ثانیه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که اضافه شدن ذرات نانو با غلطت 05/0 درصد با توجه به ساختار و جنس آنها، ناحیه دوفاز را تا حدود نیم متر جلو انداختند، همچنین ضریب انتقال حرارت را تا 15 درصد افزایش داد. همچنین با تغییر غلظت نانو ذره مس از 02/0 درصد تا 2/0 درصد، مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت تا 5/12 درصد افزایش می یابد. پس از اعمال دبی جرمی متغیر از 1 کیلوگرم بر ثانیه تا 4 کیلوگرم بر ثانیه مشاهده شد سیال 130 سانتی متر دیرتر به حالت دوفاز وارد می شود و میزان بخارات خروجی از انتهای لوله جاذب 62 درصد کمتر می شود، بنابراین دبی بالا مطلوب چرخه سیال در مزرعه خورشیدی نیست.

مخازن تحت فشار محفظه هایی هستند که برای حفظ و نگهداری سیالات در فشاری متفاوت با فشار اتمسفر طراحی می شوند. به سبب حساسیت کاری بالا، برای طراحی ، تولید و نصب این وسایل استانداردهایی تهیه شده است. محتاطانه بودن این استانداردها طراحان را به سوی بهینه سازی مخازن سوق داده است. هدف از بهینه سازی دست یابی به ابعاد و نسبت هایی بهینه است که در عین ایمن بودن، به کاهش مقدار مواد اولیه و وزن مخزن بیانجامد.