بادر رساله حاضر، جریان و انتقال حرارت جابجایی مختلط آشفته سه گروه نانوسیال شامل نانوسیال با نانوذرات اکسید فلزی، نانوسیال با نانوذرات ماده تغییر فاز دهنده کپسوله شده و نانوسیال هیبرید شامل نانو‌‌ ذرات اکسید فلزی و ماده تغییر فاز دهنده کپسوله شده در یک کانال عمودی بررسی شده است. به جریان نانوسیال هم از منظر یک سیال تک فاز با در نظر گرفتن خواص ترموفیزیکی متغیر و هم از منظر یک سوسپانسیون دو فاز با افزودن نانوذرات به جریان سیال توجه شده است. معادلات بقاء به کمک روش حجم محدود گسسته‌سازی و حل شده‌اند. در بخش اول، برای تحلیل جریان و انتقال حرارت از رهیافت معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس (مدل انتقال تنش برشی) استفاده شده است. اثرات پارامترهایی چون کسر حجمی نانوذرات و عدد رینولدز بر عدد ناسلت متوسط، فاکتور اصطکاک و تولید آنتروپی حرارتی، اصطکاکی و کلی بررسی شده است. به این دلیل که رهیافت معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس قادر به پیش بینی نوسانات سرعت و دمای جریان آشفته نیست و کاربرد آن برای جریان وابسته به زمان منجر به اطلاعات کافی در مورد جزئیات جریان نمی شود. لذا در بخش دوم از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ استفاده شده است. نانوسیال هیبرید شامل نانوذرات ماده تغییر فاز دهنده کپسوله شده عملکرد حرارتی و هیدرودینامیکی بهتری در مقایسه با سایر نانوسیالات دارد. نانوسیال 5% ان اکتادکان موجب بهبود انتقال حرارت به میزان 37/2% می شود در حالی که نانوسیال هیبرید (1% اکسید مس و 5% ان اکتادکان) تقریباً به اندازه 60% موجب بهبود انتقال حرارت می گردد. با افزایش کسر حجمی، فاکتور اصطکاک به مقدار اندکی در مقایسه با آب خالص افزایش می یابد. نتایج نشان میدهد که با افزودن نانوذرات به آب خالص سرعت متوسط بدون بعد در جهت جریان، نوسانات سرعت و دما، تنش برشی رینولدز و شار حرارت آشفته افزایش پیدا می کند. نتایح مبین این نکته است که نانوسیال هیبرید شامل نانوذرات اکسید مس و نانوذرات تغییر فاز دهنده کپسوله شده به دلیل برخوردار بودن همزمان ضریب هدایت حرارتی و ظرفیت گرمای ویژه بیشتر عملکرد حرارتی بهتری از نانوسیال شامل فقط نانوذرات تغییر فاز دهنده کپسوله شده و آب خالص دارد. لذا نانوسیال هیبرید با نانوذرات ماده تغییر فاز دهنده کپسوله شده انتخاب مناسبی در کاربردهای دخیره انرژی حرارتی و انتقال حرارت می باشد.

 

نانو ماده تغییر فاز دهنده کپسوله شده، جابجایی مختلط، مدل های تک فاز و دو فاز، نانوسیال هیبرید، رهیافت معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس، رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ