چکیده: در دهه های اخیر نیاز به انرژی روند رو به رشدی داشته است و همچنین منابع سوختی نیز محدود و پایان پذیر می باشند، به همین دلیل در سال های گذشته بهبود فرآیند انتقال حرارت در سیستم های مختلف مهندسی، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته و مطالعات متعددی در این رابطه انجام شده است. یکی از روش ها برای بهبود انتقال حرارت در مبدل ها تزریق ماده متخلخل است. در این پژوهش، انتقال حرارت و افت فشار جریان جابجایی اجباری برای یک لوله افقی با تزریق ماده متخلخل فلزی به روش عددی حجم محدود و در حالت دو بعدی متقارن محوری، بررسی شده است. رژیم جریان مورد بررسی آرام و شرط مرزی روی دیواره شار ثابت است. همچنین ماده متخلخل در این پژوهش به صورت استوانه ای متخلخل در آرایش های مختلف درون لوله قرار داده می شود. تأثیر پارامتر های مختلف از جمله نفوذ پذیری، ضخامت ماده متخلخل و نسبت هدایت حرارتی بر نرخ انتقال حرارت و افت فشار مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد در حالتی که دبی ورودی لوله ثابت باشد، در اکثر آرایش ها، تزریق ماده متخلخل باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شود و در حالتی که جزئی از لوله پر شده باشد در آرایش مرکزی عدد ناسلت متوسط تا 6 برابر ناسلت متوسط لوله خالی افزایش می یابد. تزریق ماده متخلخل هرچند می تواند باعث افزایش نرخ انتقال حرارت شود اما افت فشار در طول لوله را نیز افزایش می دهد که نیازمند توان پمپاژ بیشتری است. پس می توان نتیجه گرفت تزریق ماده متخلخل از دید انتقال حرارت مطلوب و از دید افت فشار نامطلوب است. بنابراین تزریق ماده متخلخل از دید کارایی حرارتی نیز در این پژوهش از دو روش بررسی می شود.