نانو ذرات موادی هستند که حداقل یکی از ابعادشان (طول، عرض، ارتفاع) در مقیاس نانو (بین 1 تا 100 نانومتر) باشد. نانو سیالات از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیالات معمولی حاصل می شوند. سیالات رایج نظیر آب، روغن­ها و اتیلن گلیکول که معمولاً در انتقال حرارت مورد استفاده قرار می­گیرند، توانایی محدودی از لحاظ خواص حرارتی دارند. خواص جالب نانوسیال ها (مانند ضریب انتقال حرارت بالا) و پتانسیل زیادی که برای افزایش انتقال حرارت از خود نشان می­دهند سبب شده که این گروه از سیالات در سال های اخیر در کانون توجه محققان قرار گیرند. یکی از فاکتورهای کلیدی در بهینه شدن خواص این دسته از سیالات مسئله پایداری آن ها است. اجتماع ذرات و کلوخه شدن آن ها باعث افزایش احتمال ته نشینی می شود، پایداری سوسپانسیون را کاهش می دهد، و موجب از بین رفتن ویژگی های سوسپانسیون ازجمله هدایت حرارتی، ویسکوزیته، و افزایش ظرفیت حرارتی می شود. در این تحقیق روش های افزایش پایداری و ابزارهای بازرسی بررسی شد. نتایج نشان داد استفاده هم زمان از ارتعاش مافوق صوت و مواد فعال کننده سطح (سورفکتانت) تاثیر بسزایی در پایداری نانو سیال دارد. و دو روش استفاده از پراکنش نور DLS و روش طیف سنجی جذبی فرابنفش _ مرئی به منظور بررسی پایداری توسط محققین زیادی در تحقیقات خود مورد استفاده قرار گرفته است.

جریان سیال و انتقال حرارت در محفظه کلاهک چرخان پر شده با نانوسیال Cu-water مورد توجه قرار گرفته است. دیواره های عمودی متحرک چاردیواری در یک دمای ثابت حفظ شده اند، در حالی که دیواره های افقی پوشش دار هستند. طرح هیبریدی برای تشخیص حالات همرفت و الگوریتم SIMPLER که پذیرفته شده با جفت میدان سرعت و فشار در معادلات اندازه حرکت، مورد استفاده قرار می گیرد. اثر جهت حرکت دیواره ها روی همرفت مخلوط برای تعداد Ri گوناگون، نسبت های جهت شیب و کسر حجمی نانوذرات مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، دیواره های عمودی در دو جهت حرکت می کنند: 1) همرفت نیرو به همرفت آزاد کمک می کند، 2) این متقابلا روی همرفت آزاد اثر میکند. مشاهده شده جهت حرکت دیواره روی میدان جریان، گرادیان دما و انتقال حرارت اثر می گذارد.

در این تحقیق عملکرد حرارتی موتور M13NI با استفاده از نانوسیال AL2O3+H2O در محیط آزمایشگاهی بررسی شد. در این آزمایش آب و اتیلن گلیکول به عنوان سیال های پایه با نانوذرات AL2O3 ترکیب و مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق از نانوذرات nm 20 با درصدهای حجمی 1 الی 2 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد با اضافه نمودن سورفکتانت SDBS به AL2O3، نانوسیال تهیه شده در 22 روز اول پایدار است. همچنین مقدار پتانسیل زتا 37.7 mv برآورد شد که نشان از پایداری نانوسیال دارد. افزایش کسر حجمی نانوذرات، باعث افزایش انتقال حرارت و افزایش افت فشار و همچنین کاهش پارامتر مریت (نسبت انتقال حرارت به قدرت پمپ) شد. در دور RPM 1150 و وجود 1 درصد کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه آب به ترتیب افزایش 2/7 و 1/13 درصد حرارت دفع شده نسبت به مخلوط آب+اتیلن گلیکول و آب خالص مشاهده شد. افزایش کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه موجب کاهش دمای خروجی از رادیاتور شده که این عمل باعث افزایش اختلاف دمای ورودی و خروجی گردیده و نرخ انتقال حرارت افزایش می یابد. با استفاده از نانوسیال می توان اندازه رادیاتور و حجم سیستم خنک کاری را کوچک نمود و در نتیجه مقدار آب در گردش و توان تلف شده موتور را کاهش داد.

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال آب-آلومینا در محفظه L شکل بافلدار بصورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم به روش حجم محدود و با بکارگیری الگوریتم سیمپل حل شده است.دیواره های عمودی سمت چپ و پایینی محفظه گرم و دیواره میانی افقی و بافل سرد و سایر دیوارها عایق است. اثر پارمترهای مختلف مانند عدد رایلی، کسر حجمی ذرات، نسبت ابعاد محفظه و طول بافل بر میزان انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند حضور بافل بر افزایش میزان انتقال حرارت تاثیرگذار است. با افزایش عدد رایلی، کسر حجمی و نسبت ابعادی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد. همچنین با افزایش نسبت ابعادی، نانوسیال تاثیر بیشتری بر افزایش عدد ناسلت دارد. همچنین تاثیرات کسر حجمی نانوسیال بر روی انتقال حرارت بحث و بررسی شده است. نتایج نشان دادند با افزایش کسر حجمی نانوسیال انتقال حرارت جابجایی آزاد در نسبتهای ابعادی مورد مطالعه افزایش خواهد یافت.

در این مقاله، انتقال حرارت وافت فشار نانوسیال آلومینا/ آب، در جریان درهم درون یک لوله افقی به صورت تجربی بررسی می شود. آزمایش طراحی شده به صورت یک حلقه بسته بوده و شامل پمپ، منبع ذخیره نانوسیال، سیستم های اندازه گیری دما و فشار، و مسیرهای لوله جهت انتقال نانوسیال می باشد. حلقه جریان به گونه ای طراحی شده است که اختلاف فشار دو سر لوله حاوی نانوسیال با یک دستگاه اندازه گیر دیفرانسیلی فشار اندازه گیری می شود. ده عدد حسگر دما نیز بر روی جداره لوله نصب شده است و به صورت محلی نسبت به اندازه گیری دمای جداره اقدام می شود. شرط مرزی درنظر گرفته شده در جداره لوله، شار حرارتی ثابت است. نانوذرات آلومینا با اندازه 40 نانومتر تهیه شده و به صورت معلق در آب مقطر به حالت پایدار در غلظت های 1%،1.5% و 2% تولید شده اند. نتایج، بیانگر افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوذرات در سیال پایه است. افزایش عدد ناسلت برای نانوسیال در غلظت 2% حجمی در رینولدز 13500، در حدود 22%مشاهده شده است. داده های تجربی به دست آمده، با نتایج حاصل از پیش بینی های انتقال حرارت تکفاز در جریان درهم نیز مقایسه می شود. همچنین این آزمایش برای آب به عنوان سیال پایه نیز انجام می شود و نتایج حاصل از آن با نتایج نانوسیال مقایسه می شوند. افت فشار اندازه گیری شده با استفاده از نانوسیالات تقریبا برابر با سیال پایه می باشد.