طی سال های گذشته از روش های متعددی جهت افزایش نرخ انتقال حرارت برای دستیابی به بازده حرارتی مطلوب استفاده شده است. نرخ انتقال حرارت را با تغییر در هندسه جریان، شرایط مرزی یا بهبود در خواص ترموفیزیکی سیال از قبیل افزایش ضریب هدایت حرارتی می توان بهبود بخشید. در تحقیق حاضر اثر افزودن نانوذرات جامد آلومینا به آب بر روی انتقال حرارت جابه جایی اجباری در داخل یک لوله دایره ای به طور تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این کار، ابتدا نانوسیال آب – آلومینا توسط یک دستگاه فراصوت با غلظت های حجمی مختلف از نانوذرات آلومینا تهیه شده است. سپس انتقال حرارت جابه جایی اجباری این نانوسیال در داخل یک لوله مسی با شرط مرزی دمای دیواره ثابت، تحت شرایط رژیم آرام به طور تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها شامل اثر حضور نانوذرات، غلظت های مختلف آن ها و عدد رینولدز بوده است. در مرحله بعد جهت صحه گذاری بر نتایج آزمایش، هندسه آزمایش با روش عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. جهت شبیه سازی عددی از نرم افزار ansys fluent استفاده شده است. جهت تحلیل حرارتی و جریانی نانوسیال از روش دو فاز استفاده شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته است. نتایج به دست آمده از آزمایش های تجربی و تحلیل حرارتی نانوسیال آلومینا – آب نشان می دهد که افزودن نانوذرات آلومینا به آب با غلظت های ?5/0 و ?1 در محدوده اعداد رینولدز بین 650 تا 2300، ضریب انتقال حرارت جابه جایی را به اندازه ?10 تا ?23 نسبت به سیال پایه (آب) افزایش خواهد داد.