در پایاننامه حاضر تاثیر افزایش نانوذرات و نیروی گرانشی بر رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی جریان سیال پایه غیر نیوتنی بین لوله های هم مرکز دوار ( یعنی لوله درونی با سرعت زاویه ای ثابت در حال دوران و لوله پوسته ساکن و صفحات افقی بالا و پائین عایق می باشند.) و در سه رژیم جریان جابجائی اجباری، ترکیبی و آزاد به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور از سه مدل برای بدست آوردن میدان جریان و دمای نانوسیال درون هندسه موردنظر استفاده شده است: 1) مدل تک فازی همگن 2) مدل دوفازی مخلوط 3) مدل دوجزئی چهارمعادله ای ناهمگن تعادلی. از مدل سوم، در یک حالت خاص، برای شبیه سازی جریان نانوسیال درون محفظه هنگامیکه سرعت زاویه ای استوانه داخلی صفر می باشد استفاده شده است. در این حالت مسئله تبدیل به مطالعه جابجائی آزاد نانوسیال درون حفره می شود و با توجه به اینکه پدیده های ترموفورسیس و حرکت بروانی به عنوان مهمترین مکانیزم های ایجاد سرعت لغزشی در معادلات آن لحاظ شده، نیاز به نوشتن چند کد و اضافه نمودن آن ها به نرم افزار فلوئنت می باشد. نتایج نشان می دهد که حضور نانوذرات در سیال پایه غیرنیوتنی هرچند که ضریب هدایت گرمائی را افزایش می دهد اما مقدار ویسکوزیته را نیز افزایش می دهد طوری که استفاده از نانوذرات، انتقال حرارت را به میزان خیلی کم نسبت به سیال پایه خالص تا رایلی 106 برای نانوذرات اکسید مس و رایلی 105 برای نانوذرات تیتانیا کاهش می دهد. بعلاوه نتایج حاصل از مطالعه جابجائی آزاد نانوسیال آب-آلومینا درون حفره و مطابقت آن با نتایج منتشر شده تجربی نشان می دهد که افزودن نانوذرات آلومینا به سیال پایه برای کسر حجمی های بزرگتر از یک انتقال حرارت در جریان جایجائی آزاد را کاهش می دهد و این میزان کاهش با افزایش کسر حجمی نانوذرات افزایش می یابد