[pt] A motivação deste trabalho consiste no uso do four-roll mill para aumentar a separação de fases de emulsões água em óleo (A/O) presente no processamento primário da indústria de petróleo. A partir da conservação de massa e momento, a fase contínua foi modelada como escoamento incompressível, bi-dimensional e isotérmico. Simulações numéricas utilizando o método de elementos finitos foram implementadas para revelar a influência das diversas configurações de escoamento no comportamento mecânico do material. A partir dos resultados obtidos, a habitual forma de classificar o escoamento no four-roll mill de acordo com a literatura se demonstrou ineficiente. Este trabalho sugere classificações locais de escoamento a cada posição dependendo se a mesma está ocupada pela fase contínua ou dispersa da emulsão. O efeito da fase dispersa é descrito via pós-processamento. Microelementos no formato de vetores foram inseridos no domínio e investigou-se suas deformações e trajetórias. Consequentemente, analisou-se a deformação de gotas e a sua respectiva influência na instabilidade da emulsão. / [en] The motivation of this work consists in the use of four-roll mill in order to increase the phase separation of water-in-oil emulsions (W/O) present in the primary process of oil industry. With mass and momentum conservation, the continuous phase is modeled by an incompressible, bi-dimensional and isothermal flow. Numerical simulations employing the finite element method were implemented to reveal the influence of the several flow configurations in the material mechanical behavior. From the obtained results, the standard way of classifying the flow in the four-roll mill according to the literature was proved inefficient. This work suggests local flow classifications for each position depending if it is occupied by the continuous or dispersed phase. The effect of the dispersed phase was described by a post-processing scheme. Microelements in shape of vectors were inserted in the domain and their deformations and pathlines were investigated. Thus, the deformation of droplets and their respective influences in the emulsion instability were analyzed.

[pt] Sistemas líquido-líquido imiscíveis são amplamente encontrados na natureza e em processos industriais, abrangendo uma variedade de aplicações, incluindo adesão bacteriana, formação de biofilme, emulsificação, administração de medicamentos, injeção de água na recuperação de petróleo e remediação de solventes clorados em águas subterrâneas. Esses sistemas ocorrem quando dois líquidos não podem formar uma mistura homogênea devido a diferenças em suas propriedades moleculares, como polaridade ou densidade. Como resultado, os líquidos mantêm uma interface onde entram em contato, mas não se misturam, formando camadas distintas. Esse comportamento é influenciado pela tensão interfacial, uma força que minimiza a área de contato entre os dois líquidos e, assim, exerce uma influência significativa na estabilidade e no comportamento do sistema. Surfactantes, ou agentes tenso ativos (SSAs), são frequentemente usados para controlar as propriedades dessas interfaces. Esses compostos reduzem significativamente a tensão interfacial entre dois líquidos imiscíveis. Este estudo visa medir experimentalmente a tensão interfacial em um sistema líquido-líquido por meio de um método dinâmico in situ utilizando um reômetro equipado com sistema de microscopia. Este equipamento permite a observação e medição em tempo real do comportamento da interface dos fluidos sob várias condições. Dessa forma, a tensão interfacial é determinada com base nas teorias existentes de deformação de gotas, como o método de retração de gotas deformadas (DDRM). Investigamos o comportamento da tensão interfacial em um sistema composto por uma mistura de 95 por cento empeso de polidimetilsiloxano (PDMS) e hexadecano, uma solução de 80 por cento empeso de glicerol em água deionizada, e o surfactante não iônico lipofílico Twenn 80, com concentrações variando de 0,0005 por cento a 0,0500 por cento em peso. / [en] Immiscible liquid-liquid systems are widely found in nature and industrial processes, covering a variety of applications, including bacterial adhesion, biofilm formation, emulsification, drug delivery, water flooding in oil recovery, and remediation of chlorinated solvents in groundwater. These systems occur when two liquids cannot form a homogeneous mixture due to differences in their molecular properties, such as polarity or density. As a result, the liquids maintain an interface where they come into contact but do not mix, forming distinct layers. This behaviour is influenced by interfacial tension, a force that minimises the contact area between the two liquids and thus exerts a significant influence on the stability and behaviour of the system. Surfactants, or surface-active agents (SSAs), are often used to manage and manipulate the properties of these interfaces. These compounds significantly reduce the interfacial tension between two immiscible liquids. This study aims to experimentally measure the interfacial tension in a liquid-liquid system through a dynamic in situ method using the Rheo-Microscopy apparatus. This equipment allows real-time observation and measurement of fluid interface behaviour under various conditions. In this way, interfacial tension is determined based on existing drop deformation theories, such as the deformed drop retraction method (DDRM). We investigated the interfacial tension behaviour in a system composed of a 95 wt.percent polydimethylsiloxane (PDMS) hexadecane mixture, an 80 wt.percent glycerol solution in deionized water, and the lipophilic non-ionic surfactant Tween 80, with concentrations ranging from 0.0005 to 0.0500 wt.percent.