جوشش استخری یکی از رایج ترین روش هایی است که با توجه به نرخ بالای انتقال حرارت در اکثر صنایع کاربرد دارد. از این رو پیش بینی نرخ انتقال حرارت جوشش استخری ضروری است. در سال های اخیر پژوهش های زیادی در زمینه شبیه سازی و بررسی پدیده جوشش در حال انجام می باشد. در این پروژه جوشش استخری نانوسیال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و متغییرهای مهمی چون نرخ انتقال حرارت، شار حرارتی بحرانی، ضریب انتقال حرارت جوشش، منحنی جوشش نانوسیال و فشار عملیاتی بر رو ی جوشش استخری بررسی شده است. شبیه سازی با نرم افزار فلوئنت (fluent) 14 صورت گرفته و هندسه مورد نظر با نرم افزار انسیس دیزاین مدلر (ansys design modeler) ترسیم شد. در ابتدا شبیه سازی با آب و نانوسیال آلومینیوم اکسید در غلظت های 2 و0/8درصد وزنی انجام شده و نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی موجود، مقایسه شده است. سپس برای نانوسیال تیتانیوم اکسید در غلظت های 2 و 8/0 درصد وزنی شبیه سازی با هندسه قبلی تکرار شد تا اثر نوع نانوذرات بر منحنی جوشش و ضریب انتقال حرارت جوشش بررسی شود. نتایج این شبیه سازی نشان داد که افزودن نانوذرات آلومینیوم اکسید سبب افزایش شار حرارتی و ضریب انتقال حرارت می گردد. با افزایش غلظت نانو سیال آلومینیوم اکسید از 0/8درصد وزنی به 2 درصد وزنی، میزان ضریب جابجایی انتقال حرارت به طور متوسط 10 درصد افزایش می یابد. شبیه سازی در فشار های 84/55 ،101/3 و 120/8کیلو پاسکال برای نانوسیال آلومینیوم اکسید 2 درصد وزنی انجام شد و نتایج شبیه سازی نشان داد که افزایش فشار باعث کاهش دمای مازاد در یک شار حرارتی ثابت می شود و به ازای دمای سطح پایین تر مقدار گرمای بیشتری منتقل می شود. به منظور بررسی شار حرارتی بحرانی، شبیه سازی با نانوسیال آلومینیوم اکسید انجام شد و مشاهده گردید که با افزایش غلظت نانو ذرات مقدار شار حرارت بحرانی افزایش می یابد. در صورتی که از نانوسیال آلومینا با غظت 2 درصد وزنی استفاده شود، شار حرارت بحرانی 11/3 درصد نسبت به آب خالص افزایش می یابد.

در سال‏های اخیر، با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و نگرانی‏های زیست محیطی در مورد گرم شدن زمین و آلودگی هوا، استفاده از انرژی خورشیدی افزایش یافته است. با توجه به عدم آلودگی، رایگان و در دسترس بودن، انرژی خورشیدی یکی از منابع جایگزین اصلی برای سوخت‏های فسیلی محسوب می‏شود. یکی از کاربردهای اصلی انرژی خورشیدی، سیستم‏های آب‏گرم‏کن خورشیدی است که در این سیستم‏ها، انرژی خورشید به آب یا سیال کاری منتقل می‏شود. مهم ترین بخش یک سیستم آب‏گرم‏کن خورشیدی، کلکتور خورشیدی است. انواع مختلفی از کالکتورهای خورشیدی وجود دارد، که رایج ترین و محبوب ترین آن‏ها، نوع صفحه تخت می باشد. در این مطالعه، دینامیک سیالات محاسباتی به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر افزایش بازده حرارتی کالکتور خورشیدی صفحه تخت مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مهم از قبیل خواص فیزیکی سیال، زبری لوله، هندسه‏ی صفحه‏ی جاذب و ضخامت پوشش شیشه‏ای بررسی شده است. نتایج نشان داد که، افزایش زبری لوله، بازده کلکتور را افزایش می دهد. ضخامت شیشه بر بازده حرارتی تأثیری ندارد. هندسه و شکل صفحه‏ی جاذب نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج عددی نشان داد که بازده صفحه جاذب تخت از صفحه جاذب انحنادار بیشتر است.