در این پژوهش انتقال گرمای جوشش جریانی مادون سرد برای آب خالص و نانوسیال‌های مختلف از ناحیه تک فاز با سازوکار انتقال گرمای جابجایی اجباری تا ناحیه دو فاز با سازوکار جوشش هسته‌ای و نهایتاً رسیدن به شارگرمای بحرانی (CHF) تحت شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌های جوشش جریانی در لوله‌ای با قطر داخلی 3/4 میلیمتر، زبری 328/2 میکرومتر و زاویه تماس ° 73 با جریانی عمودی رو به بالا انجام شدند و منحنی جوشش جریانی با تغییر شارگرمای داده شده به لوله گرمایش از ناحیه تک فاز تا بروز شارگرمای بحرانی ترسیم شد و نواحی مختلف جوشش با ارائه سازوکارهای حاکم بر انتقال گرمای هر ناحیه توصیف شدند. در بخش اول پژوهش، آزمایش‌های آب تحت شرایط عملیاتی مختلف از جمله شار جرمی ( kg/m².s 689 ، 819 و 1148)، دمای مادون سرد سیال ورودی (C°30، 40 و 50)، طول لوله گرمایش (120 و 165میلیمتر) و فشار (یک و سه بار) انجام شدند و تأثیر این عوامل بر ضریب انتقال گرمای جوشش (HTC) و شارگرمای بحرانی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند CHF با افزایش شار جرمی و فشار به ترتیب 42 و 7/42 درصد افزایش یافت. در حالی که افزایش دمای مادون سرد ورودی و افزایش طول لوله گرمایش باعث کاهش CHF به ترتیب به میزان 5 و 2/24 درصد شدند. همچنین در ناحیه تک فاز با انتقال گرمای جابجایی اجباری، افزایش شار جرمی و فشار سبب بهبود ضریب انتقال گرما شدند، درحالی که تأثیر عوامل ذکر شده بر ضریب انتقال گرمای جوشش در ناحیه جوشش هسته‌ای به گونه‌ای بود که با افزایش فشار، شار جرمی و دمای مادون سرد سیال ورودی ضریب انتقال گرما افزایش یافت و با کاهش طول لوله گرمایش، HTC افزایش یافت. در بخش دوم این پژوهش، جوشش جریانی مادون سرد نانوسیال های مختلف شامل آلومینا/آب (005/0، 01/0، 02/0 و 03/0 درصد حجمی)، نقره/آب (005/0 و 01/0 درصد حجمی)، سیلیکا/آب (005/0 درصد حجمی) و سریم‌اکسید/آب (005/0 درصد حجمی) در لوله گرمایش به طول 120 میلیمتر با جریان عمودی رو به بالا و دمای مادون سرد C °40 تحت فشار یک بار و در شارگرمایی متغییر بررسی شد. منحنی جوشش جریانی مادون سرد نانوسیال‌ها با غلظت 005/0 درصد حجمی در نواحی مختلف مورد تحلیل قرار گرفت و با آب مقایسه شد. اثر عواملی مانند غلظت نانوسیال، نوع نانوسیال و شار جرمی در لوله خام بر ویژگی‌های جوشش جریانی مانند CHF ، HTC و کیفیت بخار تعادلی خروجی بررسی و با جوشش آب در لوله خام مقایسه شدند. ویژگی‌های سطح جوشش، مانند زبری سطح، ریخت‌شناسی مشاهده شده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و زاویه تماس، بررسی شدند و تأثیر آنها بر ویژگی‌های جوشش جریانی مورد تحلیل قرار گرفتند. بالاترین درصد افزایش CHF (4/23 درصد) در این پژوهش برای نانوسیال آلومینا/آب با غلظت 03/0 درصد حجمی نسبت به دیگر نانوسیال‌ها نسبت به CHF آب در لوله خام اتفاق افتاده است. همچنین، نتایج نشان می‌دهند که CHF نانوسیال سیلیکا/آب با غلظت 005/0 درصد حجمی با افزایش شار جرمی از kg/m²s 459 تا 689 نسبت به آب به ترتیب 4/5 و 2/17 درصد افزایش می‌یابد. HTC برای همه نانوسیال‌ها (005/0 درصدحجمی) نسبت به آب در لوله خام افزایش یافت و برای نانوسیال سریم‌اکسید/آب به دلیل اندازه کوچک ذرات و الگوی یکنواخت تجمع نانوذرات در سطح و افزایش مکان‌های هسته‌زایی سطح، بیشترین افزایش در HTC مشاهده شد. کیفیت بخار تعادلی خروجی رفتار مشابهی را برای همه نانوسیال‌ها و آب، در ناحیه تک فاز و ناحیه نزدیک به بروز CHF نشان داد. در حالیکه کیفیت بخار تعادلی در خروجی برای نانوسیال ها مقادیرکمتری در مقایسه با آب در ناحیه جوشش هسته‌ای داشت. ویژگی‌های جوشش آب بر روی سطوح نانو پوشش داده شده با نانوذرات مختلف در مقایسه با جوشش آب در سطح لوله خام مورد آزمایش قرار گرفتند و نشان دادند تأثیر مشخصات سطوح جوشش در بهبود مشخصه‌های جوشش قابل ملاحظه هستند و می‌توانند   با جوشش نانوسیال متناظر در لوله خام رقابت کنند و این مهم نشان‌دهنده تأثیر بسزای سطح اصلاح شده توسط نانوذرات رسوب کرده بر مشخصه‌های جوشش می‌باشد.