بسیاری از کاربردهای مهندسی حرارتی در تبادل گرمای خورشیدی، ابزار تبدیل انرژی حرارتی و جمع کننده های خورشیدی برای فرایند همرفت انتقال گرما در کانالها بسیار مهم می باشد. بنابراین هنگام فرآیند انتقال گرما در کانالها، پیشبینی انتقال گرما، بسیار حائز اهمیت میباشد. افزایش انتقال گرما در کاربردهای مهندسی و تحقیقات آن، توجه بسیاری از محققان را به سمت خود جلب کرد. البته به خاطر رسانش گرمایی سیالاتی که برای کانالهای تجاری مورد استفاده قرار میگیرند(مانند آب، گلیکول اتیلن)، بهبود میزان انتقال گرما، افزودن ذرات نانو همانند Cu و Al2O3 و TiO2 در سیالاتی که نانو سیال نامیده میشوند و افزایش ضریب انتقال باید در تحقیقات مختلفی مورد بررسی قرار گیرند[1-5].
نانو سیالات، کاربردهای مختلفی در سیالات و تحقیق در زمینه انتقال گرما دارند. همان طور که در قسمت بالا اشاره شد، محققان تاثیر افزودن ذرات نانو را برای بالا بردن نرخ انتقال گرما مورد بررسی قرار دادند. این محققان ذرات تک فازی و یا دو فازی را در تحقیقات خود مورد توجه قرار دادند.[Bianco [2 بر روی همرفت آشفته انتقال گرما در نانو سیال تحقیق کرد و آن را در معرض دمای ثابت دیوار قرار داد. تحقیقات در این زمینه، از مدلهای ترکیبی برای شبیه سازی رفتار نانو سیالات استفاده کردند. نتایج نشان دادند که افزایش غلظت نانو سیالات منجر به افزایش Nusselt میشوند. روش تحقیقی دیگر، ویژگی جریان، انتقال گرما و تولید آنتروپی جریان نانو سیالات را در داخل پایپهای حلقهای مورد توجه قرار داد که به طور قسمی و یا کامل با شبکه های متخلخل پر شدهاند. این تحقیق از روش دو فازه استفاده می کند [Siavashi، [3. محققان دریافتند که عدد Reynold، غلظت نانو ذرات و پارامترهای پیکربندی، تاثیر بسزایی بر روی تولید انتروپی و عملکرد میگذارد. [Bianco [4 بر روی تولید آنتروپی همرفت آشفته جریان نانو سیالات در تیوپهای گرد البته تحت شرایط جریان گرما تحقیق و بررسی کرد. نتایج نشان دادند که افزایش Re باعث کاهش غلظت ذرات بهینه شده تا تولید انتروپی را به حداقل برساند.