درکاربردهای مهندسی انتقال حرارت سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین مهندسان وپژوهشگران، روش های متعددی را به منظور افزایش انتقال حرارت پیشنهاد نموده اند و درسال های اخیر روش های نوینی به همین منظور به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها استفاده از نانوسیال می باشد. نانوسیال ها دارای خواص حرارتی مطلوبی نسبت به سیال پایه هستند. دراین تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب-al2o3 در یک مبدل دولوله ای شبیه سازی و رفتار جریان تحت رژیم های آرام و متلاطم در آرایش های موازی و مخالف بصورت عددی بررسی شده است. برای مدل سازی ضریب هدایت گرمایی و ویسکوزیته نانوسیال، از مدل های متغیر با میدان جریان و دما استفاده شده است تا نتایج از دقت بیشتری برخوردار باشند. معادلات حاکم با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن بر مبنای روش حجم محدود حل شده است. در این برنامه از طرح پیوندی برای انفصال معادلات حاکم و الگوریتم سیمپلر برای حل معادلات استفاده شده است. برای مدل سازی نانوسیال از مدل تک فازی و برای شبیه سازی جریان متلاطم ازمدل ?-k استاندارد استفا ده شده است. سیال داخلی نانوسیال (گرم) و سیال خارجی سیال پایه (سرد) در نظر گرفته شده است. بر اساس نتایج عددی میزان تاثیر افزایش درصد حجمی نانوذرات در رینولدزهای مختلف بر عدد ناسلت، ضریب جابجایی حرارتی، تغییرات دمای سیال پایه و نانوسیال و دیواره بررسی شده است. مشاهده شد که : 1- با افزایش درصد حجمی نانوذرات و با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت و ضریب جابجایی حرارتی افزایش می یابند. 2- نتایج حاصل از مدل سازی به کمک خواص متغیر، برای عدد ناسلت متوسط و ضریب انتقال حرارت جابجایی متفاوت از مدل سازی به کمک خواص ثابت می باشد و در نتیجه برای دقت بیشتر نتایج، ضرورت دارد در مدل سازی ها از خواص متغیر استفاده گردد. 3- در همه موارد با افزایش کسر حجمی نانوذرات دمای سیال و دیواره افزایش می یابد. 4- در محدوده آرام بیشترین افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط 28% و بازده حرارتی 63% می باشد. 5- در محدوده متلاطم بیشترین افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی 71% و بازده حرارتی 41% می باشد.