در این شبیه سازی از روش مونت کارلو و الگوریتم متروپولیس و روش محاسبات توزیع شده برای بررسی پیکربندی نانوذرات مغناطیسی در سیالات مغناطیسی استفاده شده است. متوسط تعداد ذرات در هر یک از ساختاره ای خوشه ای و زنجیره ای برای سیستمی متشکل از نانوذرات اکسید آهن به قطر 10 نانومتر در نسبت های حجمی مختلف به دست آمد. اندرکنش بین ذرات در این سیستم تنها شامل اندرکنش دوقطبی های مغناطیسی است. مقایسه نتایج حاصل از این شبیه سازی با مقادیر محاسبه شده آنها با استفاده از روابط نظری، نشان داد که شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از الگوریتم متروپولیس، توصیف درستی از پیکربندی نانوذرات مغناطیسی ارائه می کند. همچنین با استفاده از این روش شبیه- سازی، پیکربندی ذرات در سیستمی متشکل از نانوذرات اکسید آهن با قطر متوسط 8.9 نانومتر به دست آمد. در این سیستم ذرات با یک لایه سورفاکتانت به ضخامت 1.2 نانومتر پوشیده اند.اندرکنش بین ذرات شامل اندرکنش مغناطیسی، جاذبه وان در والس و دافعه استریک است. نتایج حاصل از محاسبه درصد ذرات منفرد و سایر تجمعات در نسبت های حجمی مختلف نشان داد که در نسبت های حجمی پایین، تنها تجمعاتی از نوع دوتایی دیده می شود که با مشاهدات تجربی در توافق کامل است. همچنین درصد ذرات منفرد در نسبت های حجمی پایین، توافق خوبی با مشاهدات تجربی از خود نشان می دهد. ولی در نسبت های حجمی بالا، اختلاف بین مقادیر تجربی و نتابج شبیه سازی زیاد می شود که دلیل آن را می توان در عدم احتساب کاهش قطر مغناطیسی ذرات در اثر واکنش با سورفاکتانت ها و سیال حامل برشمرد. همچنین در این کار برای محاسبه انرژی کل سیستم در هر یک از مراحل الگوریتم متروپولیس، از روش محاسبات توزیع شده و از شبکه های رایانه ای استفاده شده است که نتایج حاصل از آن، کاهش زمان محاسبه را در حالت توزیع شده نشان می دهد.

مغناطوهیدرودینامیک یک شاخه ای از علم است که به مطالعه دینامیک سیالات رسانای الکتریکی در حضور میدان های الکتریکی و مغناطیسی می پردازد. از مثالهای طبیعی سیستم های مغناطوهیدرودینامیک می توان به پلاسمای اطراف خورشید و میدان مغناطیسی زمین اشاره کرد. دستگاه توکمک یک نمونه از سیستم مغناطوهیدرودینامیک در صنایع تولید انرژی می-باشد. یکی از مهم ترین کاربردهای میدان های مغناطیسی در صنایع فرآیند مواد، ذوب کردن و پمپ کردن فلزات مایع (که رسانای الکتریکی می باشند) است. و از این به عنوان یک روش موثر برای کنترل جریان فلزات در ریخته گری می توان استفاده کرد. مغناطوهیدرودینامیک، در فرآیندهای متالوژی و در بهینه سازی تولید فولاد، آلومینیوم و آلیاژهای با کیفیت بالا کاربرد بسیار یافته است. در این پایان نامه، پمپ کردن فلزات مایع با کمک مغناطوهیدرودینامیک ( به علت استفاده مهم صنعتی) مورد بررسی قرار گرفته شده است. نظر به اینکه حل دقیق معادلات برای محاسبه پمپ های مغناطوهیدرودینامیک به دلیل هندسه پیچیده آنها، مشکل ویا در برخی موارد غیرممکن می باشد، بنابراین در این پایان نامه از روش های شبیه سازی عددی برای بررسی سیستم ها استفاده گردیده است. شبیه سازی عددی، فرآیند ایجاد و آزمایش یک سیستم فیزیکی با استفاده از یک مدل ریاضی کامپیوتری می باشد. نتایج به دست آمده در این تحقیق نشان می دهند که طرح های موثری در ارتباط با کاهش آشفتگی در پمپ های مغناطوهیدرودینامیکی و بهینه سازی آنها، که بسیار مورد توجه صنایع می باشد را می توان به کمک شبیه سازی عددی ارائه کرد.