افزایش انتقال حرارت همیشه یکی از مسائل مهم و مورد بحث در صنعت بوده است. این افزایش در بسیاری از پدیده های انتقال حرارتی مثل تراشه های الکترونیکی، سیستم های لیزری، نیروگاههای تولید برق، فضاپیماها، سیستم های تهویه مطبوع، ریخته گری و سایر تجهیزات صنعتی کاربرد دارد. جریان سیالات در سرمایش یا گرمایش نقش بسیار مهمی در زمینه تبادل گرما ایفا می کند. در دهه های اخیر با پیشرفت تکنولوژی روش های جدید و موثرتری مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از این روش ها استفاده از ذرات فلزی یا اکسیدهای فلزی است که دارای خواص حرارتی بسیار خوبی می باشند. می توان با اضافه نمودن این ذرات جامد به سیالات، خواص انتقال حرارتی آنها را بهبود داد. در این پایان نامه ضریب انتقال حرات جابجایی و افت فشار، با افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم با قطر متوسط 20 نانو متر در سیال پایه آب مقطر در یک لوله عمودی با شار غیر یکنواخت (شار کسینوسی) بررسی گردید. از انجا که کار فراتر از مقیاس آزمایشگاهی انجام میگردید و تقریبا در یک مقیاس نیمه صنعتی بود و به دلیل بزرگ بودن حجم آب، که تقریبا نزدیک به 30 لیتر بود نانو سیال در 4 غلظت حجمی 0.25%، 5/0%، 1% و 5/1% تهیه گردید. آزمایشات در محدوده رینولدز 500 تا 2100، در محدوده دمایی 15 تا 40 و در فشار 1 تا 10 بار انجام گرفت. مشخص گردید که با افزایش ذرات نانو به سیال پایه، ضریب انتقال حرارت بهبود می یابد که این بهبودی با افزایش غلظت و عدد رینولدز چشمگیر تر است. بطوریکه بیشترین میزان ضریب انتقال حرارت در غلظت 5/1% و رینولدز 2079 به میزان 5/19% بود. اثر دما بر انتقال حرارت نانو سیال بررسی گردید و مشخص شد که افزایش دما باعث بهبودی انتقال حرارت می گردد که دلیل آن افزایش توربالانسی سیستم و افزایش حرکت براونی نانو سیال با افزایش دمای نانو سیال است. اثر فشار بر ضریب انتقال حرارت بررسی گردید و مشخص شد که تغییرات فشار نانو سیال، تغییر محسوسی در ضریب انتقال حرارت ایجاد نمی کند. افت فشار ناشی از افزودن نانو ذرات بر سیال پایه بررسی گردید که مشخص شد افت فشار نانو سیال نسبت به سیال پایه بیشتر است و این افت فشار با افزایش غلظت حجمی و عدد رینولدز بیشتر می شود.