هدف از این تحقیق بررسی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیالات مختلف در رژیم جریان درهم می باشد. نانوسیالات مورد مطالعه ترکیبی از نانوذراتی چون اکسید مس، آلومینا، یا دی اکسید تیتانیوم در آب به عنوان سیال پایه می باشند؛ که در داخل لوله و یا کانال دوبعدی تحت شار حرارتی ثابت در جریان می باشد. برای مدل کردن رفتار نانوسیال از مدل تک فازی معادلات حاکم استفاده شده است.کلیه خواص ترموفیزیکی سیال متغیر و وابسته به دما می باشد. برای محاسبه و اعمال ویسکوزیته نیز از داده های تجربی نانوسیال استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت با استفاده از روش حجم محدود گسسته سازی شده و از الگوریتم سیمپل برای حل معادلات کوپل فشار و سرعت اصلاح شده در یک شبکه مجتمع استفاده گردیده است. برای مدل کردن توربولانس نیز از مدل دومعادله ای k-? و k-? استفاده شده است. در ادامه صحت نتایج حاصل با بررسی جریان در هندسه و شرایط مختلف در داخل لوله و کانال و مقایسه آن با داده های مراجع دیگر مورد سنجش قرار گرفت. همچنین ناحیه ورودی جریان و تاثیر عوامل مختلف بر آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مقایسه پارامترهای جریان و انتقال حرارت برای نانوسیالات مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که ضریب انتقال حرارت و تنش برشی دیواره با افزایش درصد حجمی نانوسیال افزایش می یابد. همچنین مقایسه نتایج حاصل با رابطه گلینسکی و روابط دیگر نشان داد که این روابط به خوبی می توانند، رفتار نانوسیال را پیش بینی کنند.

استفاده از گرمای نهان در فرآیند تغییر فاز یکی از مهمترین تکنیک ها در ذخیره سازی انرژی و یا کنترل فرآیندهای حرارتی است. دو ویژگیِ چگال بالای انرژی حرارتی تبادل شده و انجام این فرآیند در دمای ثابت موجب جلب توجه محققین به استفاده از چنین تکنیک هایی در چند دهه اخیر شده است. با توجه به افزایش روز افزون تقاضا برای مصرف انرژی و رو به اتمام نهادن منابع زیر زمینی آن، مثل نفت و ذغال سنگ، مسئله ذخیره سازی انرژی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده با گرمای نهان بالا یکی از شیوه های مناسب برای ذخیره سازی انرژی حرارتی بخصوص انرژی خورشیدی است که در سال های اخیر بسیار مورد توجه بوده است. اما اکثر مواد تغییر فاز دهنده رایج در صنعت مثل آب و پارافین از ضریب هدایت حرارتی کمی برخوردارند. این امر موجب کاهش نرخ انتقال حرارت و در نتیجه نرخ ذخیره سازی پایین انرژی می شود. هدف از این تحقیق بررسی عددی اثر افزودن نانو ذرات با ضریب هدایت حرارتی بالا به مواد تغییر فاز دهنده رایج و مطالعه پارامترهای موثر در فرآیند تغییر فاز چنین مخلوط هایی می باشد در این تحقیق از مواد تغییر فاز دهنده ای چون آب و پارافین و نانو ذراتی چون مس استفاده شده است. مسائل مورد مطالعه در این پژوهش شامل بررسی فرآیند ذوب چنین مخلوط هایی در محفظه های مربعی و استوانه ای همچنین انجماد ایشان در محفظه های استوانه ای می باشد. جریان آرام ودر محدوده فرض بوزینسک در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد استفاده از در صد حجمی کوچکی از نانو ذرات در مخلوط موجب افزایش چشمگیری در نرخ انتقال حرارت می شود که این امر می تواند باعث افزایش راندمان واحدهای ذخیره ساز انرژی که از فرآیند تغییر فاز برای ذخیره سازی استفاده می کنند، شود. همچنین استفاده از ذرات با ضریب هدایت بیشتر بر کارایی این روش می افزاید