در رساله ی حاضر جریان و انتقال حرارت جابجایی توام در ماکرو و میکروکانال به کمک روش شبکه بولتزمن به صورت عددی، دو بعدی و در دو بخش اصلی، شبیه سازی می گردد: نخست یک محفظه شیبدار در ابعاد ماکرو با وجوه کناری عایق و یک درپوش متحرک در بالای آن در نظر گرفته می شود؛ در حالیکه دیواره های بالا و پایین در حالات مختلف ائم از دما ثابت و یا شار ثابت مفروض بوده و در هر حالت به ازای عدد رینولدز مفروض، اثر گرانش و زاویه شیب محفظه به ازای اعداد ریچاردسون و پرانتل مختلف در جابجایی توام سیال داخل آن مورد بررسی قرار می گیرد. سپس در قسمت دوم یک میکروکانال با دیوار های داغ در نظر گرفته می شود که جریان هوای سرد وارد آن شده و پس از خنک سازی دیوارها از انتهای آن خارج می گردد. جریان سیال به ازای اعداد نودسن مختلف مورد بررسی قرار خواهد گرفت. به ازای عدد رینولدز و دمای ورودی مشخص، جابجایی توام سیال جاری در میکروکانال مورد بررسی قرار گرفته و در انتها سعی در ارائه یک مقدار حدی برای عدد نودسن، در جهت اثر گذاری نیروی وزن، خواهد شد. نتایج حاصل در قالب پروفیل های دما و سرعت نشان داده شده و خطوط تابع جریان و خطوط همدما نیز ارائه می گردند. نیروی شناوری ناشی از گرانش، در شیب های مختلف محفظه، مولفه های سرعت جریان سیال را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در این شرایط معادلات مورد استفاده جهت محاسبه خواص ماکروسکوپیک، تحت تاثیر گرانش و زاویه شیب محفظه، نیاز به اصلاحاتی جزیی خواهند داشت که رساله ی حاضر به آن نیز پرداخته است. مدل سازی شرط مرزی شار ثابت روی دیوار متحرک، اعمال اثر گرانش و زاویه شیب روی شرط مرزی هیدرودینامیکی در روش شبکه بولتزمن نیز، در پژوهش حاضر انجام شده است. ارائه رابطه ای جهت محاسبه عدد نوسلت محفظه به ازای پارامترهای مختلف جریان سیال، مشاهده سرعت لغزشی منفی (برای نخستین بار) و بیان اثر گذاری نیروی وزن بر جریان سیال به ازای اعداد نودسن کوچکتر از 0.05، از دیگر دستاوردهای رساله ی حاضر می باشد.

در این پایان نامه اثرات فرکانس حرکت درپوش یک محفظه ی دو بعدی پر شده از نانو سیال بر جریان و انتقال حرارت ترکیبی، به صورت عددی با استفاده از روش شبکه بندی بولتزمن مورد مطالعه گرفته است. حل مسئله بصورت غیر دا ئم می باشد و در آن از تقریب بوزینسک برای چگالی استفاده شده است. سیال پایه داخل محفظه آب و نانوذرات از جنس مس می باشند و نانوسیال داخل محفظه نیوتنی و غیر قابل تراکم فرض شده است. جهت محاسبه ی خواص فیزیکی نانوسیال از مدل تک فازی استفاده شده که در این مدل هر دو فاز مایع و نانوذرات دارای سرعت یکسان بوده و نسبت به یکدیگر دارای سرعت لغزشی نمی باشند. در ابتدا معادلات حاکم بر مسئله و همچنین روش حل شبکه بولتزمن و الگوریتم حل معرفی شده است. جهت نوشتن الگوریتم از نرم افزار matlab استفاده شده است. نتایج بدست آمده با کار سایر دانشمندان مقایسه شده و مشاهده گردید که کار حاضر انطباق بسیار خوبی با خطای نسبی تقریبا %3 با روش های عددی دیگر دارد. در ادامه نتایج، برای فرکانس های مختلف در اعداد ریچاردسون مختلف ارائه شده است که مشاهده شد با افزایش فرکا نس میزان انتقال حرارت در اعداد ریچاردسون پایین کاهش و همچنین با افزایش کسر حجمی عدد ناسلت میانگین درپوش متحرک افزایش پیدا می کند. در فصل پایانی به بررسی و حل بعد دار مسئله پرداخته شده و نشان داده شده است که انتقال حرارت کل بدست آمده از تغییرات عدد nu بر حسب کسر حجمی نانو ذرات در اعداد بی بعد ثابت، منحصرا ناشی از افزایش کسر حجمی نانوذرات نبوده بلکه ناشی از تغییرات اختلاف دما و سرعت دیواره ها نیز می باشد. لذا این روش بررسی، روش منا سبی برای سنجش مفید بودن نانوسیال از نقطه نظر انتقال حرارت ترکیبی در محفظه نمی باشد. با روشی نو درکار حاضر بررسی های موردی بعد دار انجام شده و اثرات کسر حجمی نانو ذرات به تنهایی بر میزان انتقال حرارت بررسی شده است. بطوریکه نشان داده شده اگرچه با ثابت نگه داشتن اعداد بی بعد، با افزایش کسر حجمی، افزایش تقریبا % 85 در انتقال حرارت خروجی کل از محفظه ایجاد می شود ولی در حالت بعدار این افزایش تقریبا برابر %5 می باشد.