در کاربردهای مهندسی انتقال حرارت سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار است، بنابراین مهندسان و پژوهشگران، روشهای متعددی را به منظور افزایش انتقال حرارت پیشنهاد نموده اند. در سال های اخیر روش های نوینی به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها استفاده از نانو سیال می باشد. نانو سیالات دارای خواص حرارتی مطلوبی نسبت به سیال پایه هستند. در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت یک مبدل دولوله ای مورد بررسی قرار گرفته است. به این صورت که رفتار جریان تحت رژیم های آرام و متلاطم در آرایش های موازی و مخالف بصورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن با استفاده از الگوریتم سیمپلر حل شده است. در این الگوریتم از روش حجم محدود با به کارگیری طرح پیوندی استفاده شده است. برای مدل سازی نانوسیال از مدل تک فازی و برای شبیه سازی جریان متلاطم از مدل k-? استاندارد استفاده شده است. سیال داخلی نانوسیال (گرم) و سیال خارجی سیال پایه (سرد) در نظر گرفته شده است. براساس نتایج عددی میزان تاثیر افزایش درصد حجمی نانوذرات al2o3 در رینولدزهای مختلف بر بازده حرارتی، عدد ناسلت، ضریب جابجایی حرارتی، تغییرات دمای سیال پایه، نانوسیال و دیواره بررسی شده است و در نهایت مشاهده شد که: 1- با افزودن درصد حجمی نانوذرات و با افزایش عدد رینولدز بازده حرارتی، عدد ناسلت و ضریب جابجایی حرارتی افزایش دارند. 2- مطابق انتظار عملکرد جریان مخالف بهتر از جریان موازی است. 3- در محدوده آرام بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 93/67% و بازده حرارتی 50% محاسبه شده است. 4- در محدوده متلاطم بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 7/32% و بازده حرارتی 30% محاسبه شده است. 5- در همه حالات با افزایش درصد حجمی نانوذرات دمای خروجی سیال و دمای دیواره افزایش می یابد.