Penelitian ini membahas peningkatan performa perpindahan panas pada sistem vertical double pipe heat exchanger dengan menggunakan fluida nano Al2O3/air melalui pendekatan Computational Fluid Dynamics (CFD) serta dengan dua model yakni, Single Phase dan Two-Phase Mixture. Studi ini memodelkan pengaruh penggunaan twisted tape insert serta variasi fraksi volume nanopartikel sebesar 0,5%; 1%; 3%; dan 5%; dalam rentang bilangan Reynolds 600 hingga 2300 (aliran laminar). Tujuan utama dari penelitian ini adalah mengevaluasi peningkatan efisiensi perpindahan panas dan menilai kinerja termo-hidraulik melalui parameter bilangan Nusselt, tekanan jatuh (pressure drop), dan Performance Evaluation Criteria (PEC). Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan nanopartikel secara umum meningkatkan koefisien perpindahan panas, terutama pada bilangan Reynolds tinggi. Namun, pada bilangan Reynolds rendah (Re = 600), nilai PEC berada di bawah satu untuk sebagian skenario, yang menandakan bahwa peningkatan performa termal belum mampu mengimbangi peningkatan tekanan akibat viskositas fluida. Sementara itu, pada Re ≥ 900 dan fraksi volume ≥ 1%, sebagian besar konfigurasi menunjukkan nilai PEC di atas satu, mengindikasikan efisiensi sistem yang lebih baik. Dengan demikian, kombinasi twisted tape dan fluida nano Al2O3/air terbukti efektif dalam meningkatkan perpindahan panas, khususnya pada aliran transisi menuju turbulen.
