En esta tesis se abordan dos problemas diferentes de interacción del tipo fluido-estructura en el caso tridimensional: en el primero de ellos realizamos un estudio teórico de un problema de interacción entre una estructura deformable y un fluido Newtoniano incompresible (Capítulo 2), y en el segundo, consideramos un problema inverso geométrico asociado a un cuerpo rígido inmerso en un fluido (Capítulo 3). Para el primer problema probamos un resultado de existencia y unicidad de soluciones fuertes considerando para la estructura elástica una aproximación finito-dimensional de la ecuación de la elasticidad lineal. En el segundo problema, demostramos un resultado de existencia y unicidad del correspondiente sistema fluido-estructura y probamos un resultado de identificabilidad: la forma de un cuerpo convexo y su posición inicial son identificadas, vía la medición, en algún tiempo positivo, del tensor de Cauchy del fluido sobre un subconjunto abierto de la frontera exterior. También un resultado de estabilidad es estudiado para este problema.

Submitted by Gabriel Biancolin Moimas (gabrielmoimas18@gmail.com) on 2018-06-18T11:47:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 13607292 bytes, checksum: 4574d9cd3135ad2562a9648fd1641465 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-06-18T12:12:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moimás_gb_me_ilha.pdf: 13607292 bytes, checksum: 4574d9cd3135ad2562a9648fd1641465 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T12:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moimás_gb_me_ilha.pdf: 13607292 bytes, checksum: 4574d9cd3135ad2562a9648fd1641465 (MD5) Previous issue date: 2018-05-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compressores herméticos alternativos são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração por compressão de vapor de pequeno e médio porte. O sistema de válvulas automáticas utilizadas para controlar os processos de sucção e descarga é um componente importante deste tipo de compressor. O estudo experimental ou analítico/numérico destes processos é bastante complexo devido, principalmente, à interação fluido-estrutura entre as válvulas e o escoamento de fluido refrigerante. Uma revisão de literatura mostra que este tema ainda merece muita atenção dos pesquisadores, em particular daqueles que necessitam de dados experimentais acurados para validação de metodologias numéricas. Este é o contexto deste trabalho, cujo objetivo é descrever a dinâmica do movimento de um modelo de válvula usada neste tipo de compressor. Sensores óticos foram utilizados para medir o deslocamento instantâneo de modelos de válvulas fabricadas em aço mola SAE 1070 com 0,4 e 0,5 mm de espessura. Os testes foram realizados para escoamentos com números de Reynolds variando de 1.500 a 19.000. A descrição da dinâmica da válvula foi apresentada pela sua amplitude, frequência, pressão máxima à montante do escoamento da válvula e pelo coeficiente de restituição no impacto entre a válvula e o assento. De uma maneira geral, identificamos que a dinâmica da válvula depende significativamente de sua rigidez, do valor de força de pré-carga que está sujeita e do número de Reynolds do escoamento que incide sobre sua superfície. O impacto entre válvula e assento também altera significativamente a dinâmica do movimento. / Hermetic reciprocating compressors are widely used in small and medium size vapor compression refrigeration systems. An important component of this type of compressor is the automatic valve system used for controlling the suction and discharge processes. The experimental or analytical/numerical study of this system is complex due to the fluid-structure interaction between the valves and the refrigerant flow. A literature review suggests that this theme still deserves attention from the researchers, in particular for those who need accurate experimental data to validate numerical methodologies. We aim to describe the dynamics of a suction valve model used in this type of compressor. Optical sensors were used to measure the instantaneous displacement of a spring-steel SAE 1070 valve model with 0.4 and 0.5 mm thickness. The tests were performed for Reynolds number of the flow ranging from 1,500 to 19,000. We present the dynamic behavior of the valve by its amplitude, frequency, maximum upstream pressure of the valve, and coefficient of restitution of the impact between valve and seat. Generally, we identify that the valve dynamics depends significantly on its stiffness, precharging force and Reynolds numbers of the flow. The impact between valve and seat also significantly change the dynamics of the movement.

Nesta tese apresenta-se uma nova formulação mista estabilizada regularizada de elementos finitos nas variáveis primais com interpolação contínua para a velocidade e descontínua para a pressão, para problemas de fluidos viscoplásticos.Esta formulação tem base nos métodos de lagrangeano aumentado-regularização e de estabilização por mínimos quadrados.Discutem-se as dificuldades de resolução dos problemas viscoplásticos especialmente aqueles modelados pela relação de Bingham que prevê uma descontinuidade na forma de restrição de desigualdade. São apresentadas criticamente a teoria de lagrangeano aumentado, os modelos regularizados e o método estabilizado via mínimos quadrados. São feitas análises matemáticas para a nova formulação em termos de estabilidade, existência e unicidade de solução. Ordens de convergência ótimas são obtidas matematicamente, superando os métodos clássicos que também apresentam limitação para o valor de tensão limite. Resultados numéricos são apresentados confirmando a teoria aqui desenvolvida e mostrando a robustez do novo método para resolver problemas onde a tensão limite é muito elevada.

Nesta tese apresenta-se uma nova formulação mista estabilizada regularizada de elementos finitos nas variáveis primais com interpolação contínua para a velocidade e descontínua para a pressão, para problemas de fluidos viscoplásticos. Esta formulação tem base nos métodos de lagrangeano aumentado-regularização e de estabilização por mínimos quadrados. Discutem-se as dificuldades de resolução dos problemas viscoplásticos especialmente aqueles modelados pela relação de Bingham que prevê uma descontinuidade na forma de restrição de desigualdade. São apresentadas criticamente a teoria de lagrangeano aumentado, os modelos regularizados e o método estabilizado via mínimos quadrados. São feitas análises matemáticas para a nova formulação em termos de estabilidade, existência e unicidade de solução. Ordens de convergência ótimas são obtidas matematicamente, superando os métodos clássicos que também apresentam limitação para o valor de tensão limite. Resultados numéricos são apresentados confirmando a teoria aqui desenvolvida e mostrando a robustez do novo método para resolver problemas onde a tensão limite é muito elevada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-12Bitstream added on 2014-06-13T18:31:08Z : No. of bitstreams: 1 feijo_v_me_ilha.pdf: 1118421 bytes, checksum: 45161ec0115e5de73f56c75260fc6806 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho considera-se a interação fluido-estrutura em um modelo numérico tridimensional do escoamento sanguíneo no interior da artéria aorta abdominal humana. O sangue é considerado um fluido incompressível e Newtoniano e é governado pelas equações de Navier- Stokes. As paredes da aorta são modeladas a partir da Lei de Hooke, considerando a condição quase-estática. Uma solução numérica é desenvolvida para calcular os campos de pressão e velocidade do fluido e o campo de deslocamento da artéria. Exemplos experimentais foram utilizados como parâmetros validadores do modelo numérico através do método dos elementos finitos. / In this work we are considered the interaction fluid-structure in a tri-dimensional numeric model of the blood flow inside the artery human abdominal aorta. The blood is considered an incompressible fluid and Newtonian and it is governed by the equations of Navier-Stokes. The walls of the aorta are modeled starting from the Law of Hooke, considering the condition quasi - static. A numeric solution is developed to calculate the pressure fields and speed of the fluid and the field of displacement of the artery. Experimental examples were used as parameters for validates of the model numeric through the method of the finite elements.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAC.pdf: 1100634 bytes, checksum: a59508afe52240474931f49ecbfe180d (MD5) Previous issue date: 2007-03-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / In biochemical processes, shear rate ( γ&) in the system is an important variable on design and operation of bioreactors. Shear can result in damage to the cells and the microorganisms, taking to the viability loss and even to the cellular breaking and the microbial death. In the present work was proposed a methodology to quantify average shear rate ( av γ & ) in stirred bioreactor with a 4 L working volume, through volumetric oxygen transfer coefficient (kLa), varying the operating conditions, as the impeller rotational speed (N: 600, 700, 800, 900 and 1000 rpm) and the specific air flow rate (Φar: 0.50 and 1.00 vvm). Five different glycerol solutions and distilled water were utilized as Newtonian fluids and six different xantham gum solutions were utilized as non-Newtonian fluids. Dynamic viscosity (µ) of the glycerol solutions and rheological parameters (K, n) for the xantham gum solutions, were determined at 28ºC from rheograms using a digital concentric-cylinders rheometer. Based on the obtained results, a correlation for average shear rate ( av γ & ) as function of the impeller rotational speed (N), rheological parameters (K, n) and volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) was proposed. The correlation obtained for the average shear rate ( av γ & ) showed appropriate to estimate av γ & , because the estimated values approximated of others values described in literature for another correlations. In a second stage, four cultivations of Streptomyces clavuligerus ATCC 27064 was realized in a stirred bioreactor, aerated 0.50 vvm and agitated in 700, 800, 900 and 1000 rpm. Process variable values, as consistency index (K), flow index (n), cellular concentration (Cx), glicerol concentration (CGlic) and 2 CO n& produced ag of the cultivations were evaluated. It was observed that the consistency index (K), flow index (n) and cellular concentration (Cx) varied due to shear conditions imposed to the cultivations. Finally, based on experimental literature results, average shear rate ( av γ & ) was determined in function of the time for cultivation of S. clavuligerus in stirred bioreactor for 600, 800 and 1000 rpm and specific air flow rate (Φar) of 0.50 vvm, using the proposed methodology, the obtained values were more consistent, because the experimental values of kLa were obtained by gaseous balance. / Em processos bioquímicos, a velocidade de cisalhamento ( γ &) no meio reacional é uma importante variável no projeto e operação de biorreatores. O cisalhamento pode resultar em dano às células e aos microrganismos, levando à perda de viabilidade e até mesmo ao rompimento celular e à morte microbiana. No presente trabalho propôs-se uma metodologia para quantificar a velocidade de cisalhamento média ( γ &m) em biorreator convencional tipo tanque agitado e aerado com 4 litros de volume útil, através do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa), variando-se as condições de operação, no caso freqüência de rotação do impelidor (N: 600, 700, 800, 900 e 1000 rpm) e vazão específica de alimentação de ar (Φar: 0,50 e 1,00 vvm). Utilizaramse cinco diferentes soluções de glicerol e água destilada como fluidos Newtonianos, e seis diferentes soluções de goma xantana como fluidos não-Newtonianos. As viscosidades dinâmicas (µ) para as soluções de glicerol e as constantes reológicas (K e n) para as soluções de goma xantana foram obtidas a 28ºC em reômetro de cilindros concêntricos a partir de reogramas. Com base nos resultados obtidos, propôs-se uma correlação para a velocidade de cisalhamento média ( γ &m) em função da freqüência de rotação do impelidor (N), das propriedades reológicas dos fluidos (K e n) e do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa). A correlação obtida para a velocidade de cisalhamento média ( γ &m) mostrou-se adequada para estimativas de γ &m, pois os valores estimados aproximaram-se de outros estimados por diferentes correlações propostas na literatura. Numa segunda etapa, realizaram-se quatro cultivos com Streptomyces clavuligerus ATCC 27064 em biorreator convencional tipo tanque agitado e aerado a 0,50 vvm e agitado em 700, 800, 900 e 1000 rpm. Valores de variáveis do processo como o índice de consistência (K), índice de comportamento de escoamento (n), concentração celular (Cx), concentração de glicerol (CGlic) e quantidade de dióxido de carbono produzido ( 2 CO n& ) foram obtidos ao longo dos cultivos. Observou-se que o índice de consistência (K), índice de comportamento de escoamento (n) e a concentração celular (Cx) sofreram variações decorrentes das condições de cisalhamento impostas aos cultivos. Por fim, com base em resultados experimentais de literatura, determinou-se a velocidade de cisalhamento média ( γ &m) em função do tempo para cultivos de S. clavuligerus em biorreator convencional, a 600, 800 e 1000 rpm e vazão específica de alimentação de ar de 0,50 vvm, empregando-se a metodologia proposta, os resultados obtidos foram mais consistentes, pois se utilizou valores experimentais de kLa obtidos pelo balanço gasoso.

Made available in DSpace on 2015-03-03T13:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianoAF_DISSERT_Partes autorizadas.pdf: 796501 bytes, checksum: b497ad360ae56f4ffd7513551ad54ad6 (MD5) Previous issue date: 2010-06-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The complexity of the Phenomenon of fluid flow in porous way causes a difficulty in its explicit description. Different in the cases where the flow is given through a pipe, where it is possible to measure the length and diameter of the pipe and to determine their ability to flow as a function of pressure, which is a complicated task in porous way. However, we try to approach clearly the equations used to conjecture the behavior of fluid flow in porous way. We made use of the Gambit to create a fractal geometry with the fluent we give the contour?s conditions we would want to analyze the data. The triangular mesh was created; it makes interactions with the discs of different rays, as barriers putted in the geometry. This work presents the results of a simulation with a flow of viscous fluids (oilliquid). The oil flows in a porous way constructed in 2D. The behavior evaluation of the fluid flow inside the porous way was realized with graphics, images and numerical results used for different datas analysis. The study was aimed in relation at the behavior of permeability (k) for different fractal dimensions. Taking into account the preservation of porosity and increasing the fractal distribution of the discs. The results showed that k decreases when we increase the numbers of discs, although the porosity is the same for all generations of the first simulation, in other words, the permeability decreases when we increase the fractality. Well, there are strong turbulence in the flow each time we increase the number of discs and this hinders the passage of the same to the exit. These results permitted to put in evidence how the permeability (k) is affected in a porous way with obstacles distributed in a diversified form. We also note that k decreases when we increase the pressure variation (P) within geometry. So, in front of the results and the absence of bibliographic subsidies about other theories, the work realized here can possibly by considered the unpublished form to explain and reflect on how the permeability is changed when increasing the fractal dimension in a porous way / A complexidade do fen?meno do fluxo de um fluido em meios porosos causa uma dificuldade em sua descri??o expl?cita. Diferente nos casos em que o fluxo se dar atrav?s de uma tubula??o, onde ? poss?vel medir o comprimento e di?metro da tubula??o, bem como determinar sua capacidade de escoamento em fun??o da press?o, a qual ? uma tarefa complicada em meios porosos. Todavia, tentamos aborda de maneira clara as equa??es utilizadas para conjeturar o comportamento do fluxo de fluido no meio poroso. Fizemos uso do Gambit para criar uma geometria fractal e com o Fluent demos as condi??es de contornos desejadas para analisar os dados. A malha criada foi triangular, ela faz intera??es com os discos, de raios diferentes, colocados como obst?culos na geometria. Este trabalho apresenta os resultados de uma simula??o com fluxo de fluidos viscosos (?leo-l?quido). O ?leo flui em um meios porosos constru?do em 2D. A avalia??o do comportamento do escoamento do fluido no interior do meio poroso foi realizada com gr?ficos, imagens e resultados num?ricos utilizados para diferentes an?lises de dados. O estudo desenvolvido foi visando o comportamento da permeabilidade (k) em rela??o a diferentes dimens?es Fractais. Levando em conta a conserva??o da porosidade e o aumento da Fractalidade com a distribui??o dos discos. Os resultados mostraram que k diminui quando aumentamos os n?meros dos discos, apesar de que a porosidade ? a mesma para todas as gera??es da primeira simula??o, ou seja, a permeabilidade diminui quando aumentamos a fractalidade. Pois, existem fortes turbul?ncias no fluxo cada vez que aumentamos a quantidade dos discos e isso dificulta a passagem do mesmo para a sa?da. Estes resultados permitiram por em evid?ncia o qu?o a permeabilidade (k) ? afetada em um meio poroso com obst?culos distribu?dos de maneira diversificada. Verificamos tamb?m que k decresce quando aumentamos a varia??o da press?o ( P) no interior da geometria. Portanto, diante dos resultados e da aus?ncia de subs?dios bibliogr?ficos sobre outras teorias, o trabalho aqui realizado pode ser considerado possivelmente uma forma in?dita de se explicar e refletir como a permeabilidade ? modificada quando aumentamos a dimens?o fractal em um meio poroso

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T17:52:56Z No. of bitstreams: 1 AngeloAraujoSoares_DISSERT.pdf: 3657002 bytes, checksum: 1a693a97ecee47bfb0e92f21e2c60179 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-28T18:59:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AngeloAraujoSoares_DISSERT.pdf: 3657002 bytes, checksum: 1a693a97ecee47bfb0e92f21e2c60179 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T18:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AngeloAraujoSoares_DISSERT.pdf: 3657002 bytes, checksum: 1a693a97ecee47bfb0e92f21e2c60179 (MD5) Previous issue date: 2014-12-29 / O teste de compatibilidade entre um fluido de perfura??o e uma pasta de cimento ? uma das etapas que antecedem uma opera??o de cimenta??o de po?os de petr?leo. Este teste permite avaliar os principais efeitos que uma contamina??o destes dois fluidos pode ocasionar as propriedades tecnol?gicas de uma pasta de cimento. As intera??es entre uma pasta de cimento e um fluido de perfura??o, devido suas diferentes composi??es qu?micas, podem comprometer as rea??es de hidrata??o do cimento, prejudicando a opera??o de cimenta??o. Desta forma, realizou-se o estudo da compatibilidade de um fluido de perfura??o n?o-aquoso e uma pasta de cimento aditivada. Os procedimentos de prepara??o do fluido de perfura??o n?o-aquoso, da pasta de cimento e de realiza??o do teste de compatibilidade foram realizados conforme estabelecido por normas da ind?stria do petr?leo. Neste teste de compatibilidade avaliou-se as propriedades reol?gicas, o tempo de espessamento, a estabilidade e a resist?ncia ? compress?o das pastas de cimento. Realizou-se tamb?m an?lises de microscopia eletr?nica de varredura e difra??o de raios X das misturas obtidas pelo teste de compatibilidade para se determinar as modifica??es microestruturais nas pastas de cimento. O teste de compatibilidade n?o apresentou mudan?as visuais nas propriedades da pasta de cimento, como a separa??o de fases. Entretanto, ap?s a adi??o de fluido de perfura??o n?o-aquoso ? pasta de cimento houve um aumento do valor da viscosidade pl?stica, do limite de escoamento e da for?a gel. Dentre os principais fatores causadores pode-se citar: a rea??o qu?mica dos componentes presentes no fluido de perfura??o n?o-aquoso, como o emulsificante prim?rio, o agente ?leo molhante e a parafina, com os constituintes qu?micos do cimento. Houve uma redu??o da resist?ncia mec?nica ? compress?o da pasta de cimento ap?s a mistura com este fluido de perfura??o. O teste de espessamento demonstrou que o agente ?leo molhante e a alta salinidade do fluido n?oaquoso possuem a??o aceleradora do tempo de pega da pasta de cimento. A estabilidade da pasta de cimento ? prejudicada ? medida que ocorre o aumento da contamina??o da pasta de cimento com o fluido n?o-aquoso. A difra??o de raios X identificou a forma??o da portlandita e silicato de c?lcio nas amostras contaminadas. A microscopia eletr?nica de varredura confirmou o desenvolvimento das estruturas identificadas na difra??o de raios X e constatou tamb?m a presen?a de microcavidades na pasta de cimento curada. Estas ?ltimas, formadas pela estabiliza??o da emuls?o do fluido de perfura??o na pasta de cimento, corroboram com ? redu??o da resist?ncia mec?nica. O agente ?leo molhante, componente do fluido de perfura??o n?o-aquoso, modificou os processos de hidrata??o do cimento, afetando principalmente o tempo de pega / Compatibility testing between a drilling fluid and a cement slurry is one of the steps before an operation of cementing oil wells. This test allows us to evaluate the main effects that contamination of these two fluids may cause the technological properties of a cement paste. The interactions between cement paste and drilling fluid, because its different chemical compositions, may affect the cement hydration reactions, damaging the cementing operation. Thus, we carried out the study of the compatibility of non-aqueous drilling fluid and a cement slurry additives. The preparation procedures of the non-aqueous drilling fluid, the cement paste and completion of compatibility testing were performed as set out by the oil industry standards. In the compatibility test is evaluated rheological properties, thickening time, stability and compressive strength of cement pastes. We also conducted analyzes of scanning electron microscopy and X-ray diffraction of the mixture obtained by the compatibility test to determine the microstructural changes in cement pastes. The compatibility test showed no visual changes in the properties of the cement paste, as phase separation. However, after the addition of nonaqueous drilling fluid to cement slurry there was an increased amount of plastic viscosity, the yield point and gel strength. Among the major causative factors can include: chemical reaction of the components present in the non-aqueous drilling fluid as the primary emulsifier, wetting agent and paraffin oil, with the chemical constituents of the cement. There was a reduction in the compressive strength of the cement paste after mixing with this drilling fluid. Thickening test showed that the oil wetting agent and high salinity of the non-aqueous fluid have accelerating action of the handle of the cement paste time. The stability of the cement paste is impaired to the extent that there is increased contamination of the cement slurry with the nonaqueous fluid. The X-ray diffraction identified the formation of portlandite and calcium silicate in contaminated samples. The scanning electron microscopy confirmed the development of the identified structures in the X-ray diffraction and also found the presence of wells in the cured cement paste. The latter, formed by the emulsion stability of the drilling fluid in the cement paste, corroborate the reduction of mechanical strength. The oil wetting agent component of the non-aqueous drilling fluid, the modified cement hydration processes, mainly affecting the setting time.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T22:26:11Z No. of bitstreams: 1 LaisSibaldoRibeiro_DISSERT.pdf: 1705871 bytes, checksum: 948e4beb72da1823f2fb24c8464e7377 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-16T19:20:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LaisSibaldoRibeiro_DISSERT.pdf: 1705871 bytes, checksum: 948e4beb72da1823f2fb24c8464e7377 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T19:20:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaisSibaldoRibeiro_DISSERT.pdf: 1705871 bytes, checksum: 948e4beb72da1823f2fb24c8464e7377 (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / Ag?ncia Nacional do Petr?leo - ANP / Os fluidos de perfura??o t?m import?ncia fundamental nas atividades petrol?feras, uma vez que, s?o respons?veis por permitir a retirada dos cascalhos provenientes da perfura??o, a manuten??o da press?o e a estabilidade do po?o, evitando desmoronamentos e influxo de fluido na forma??o rochosa, al?m da lubrifica??o e resfriamento da broca. Existem basicamente tr?s tipos de fluidos de perfura??o, s?o eles: de base aquosa, de base n?o aquosa e aerado. O fluido de perfura??o de base aquosa ? amplamente usado por ser menos agressivo ao meio ambiente e apresentar excelente estabilidade e inibi??o (em fluidos aquosos inibidos), entre outras qualidades. A ?gua produzida ? gerada simultaneamente com o petr?leo durante a produ??o e possui grandes concentra??es de metais e contaminantes, sendo necess?rio trat?-la para descart?-la. A ?gua produzida dos campos de Urucu-AM e do Riacho da Forquilha-RN possuem elevadas concentra??es de contaminantes, metais e sais, como de c?lcio e magn?sio, dificultando o seu tratamento e descarte. Com isso, o objetivo desse trabalho foi analisar o uso da ?gua produzida sint?tica com caracter?sticas semelhantes ?s ?guas produzidas de UrucuAM e de Riacho da Forquilha-RN na formula??o de um fluido de perfura??o aquoso, observando nas ?guas sint?ticas de Urucu-AM e de Riacho da forquilha-RN a influ?ncia da varia??o da concentra??o de c?lcio e de magn?sio nos testes de reologia e filtrado. Realizouse um planejamento experimental fatorial simples 32 para modelagem estat?stica dos dados. Os resultados mostraram que a varia??o das concentra??es de c?lcio e magn?sio n?o influencia na reologia do fluido, onde a viscosidade pl?stica, viscosidade aparente e os g?is inicial e final n?o oscilaram significativamente. Para o filtrado, a concentra??o de c?lcio influenciou de forma linear na concentra??o de cloreto, onde quanto maior a concentra??o de c?lcio, maior a concentra??o de cloreto no filtrado. Para o volume de filtrado foi observado nos fluidos formulados com ?gua sint?tica de Urucu-AM que a concentra??o de c?lcio influencia de forma quadr?tica, isso significa que elevadas concentra??es de c?lcio interferem no poder de reten??o dos inibidores de filtrado utilizados na formula??o do fluido, j? nos fluidos formulados a partir de ?gua produzida sint?tica de Riacho da Forquilha-RN, a concentra??o de c?lcio influencia de forma linear. A concentra??o de magn?sio influenciou apenas na concentra??o de cloreto de forma quadr?tica nos fluidos formulados a partir da ?gua sint?tica de Urucu-AM. O fluido com concentra??o m?xima de magn?sio (9,411g/L), e concentra??o m?nima de c?lcio (0,733g/L) apresentou bons resultados. Portanto, uma ?gua produzida com concentra??o m?xima de magn?sio de 9,411g/L e m?xima de c?lcio de 0,733g/L pode ser utilizada para formula??o de fluidos de perfura??o de base aquosa, conferindo propriedades adequadas a esse tipo de fluido. / Drilling fluids have fundamental importance in the petroleum activities, since they are responsible for remove the cuttings, maintain pressure and well stability, preventing collapse and inflow of fluid into the rock formation and maintain lubrication and cooling the drill. There are basically three types of drilling fluids: water-based, non-aqueous and aerated based. The water-based drilling fluid is widely used because it is less aggressive to the environment and provide excellent stability and inhibition (when the water based drilling fluid is a inhibition fluid), among other qualities. Produced water is generated simultaneously with oil during production and has high concentrations of metals and contaminants, so it?s necessary to treat for disposal this water. The produced water from the fields of Urucu-AM and Riacho da forquilha-RN have high concentrations of contaminants, metals and salts such as calcium and magnesium, complicating their treatment and disposal. Thus, the objective was to analyze the use of synthetic produced water with similar characteristics of produced water from Urucu-AM and Riacho da Forquilha-RN for formulate a water-based drilling mud, noting the influence of varying the concentration of calcium and magnesium into filtered and rheology tests. We conducted a simple 32 factorial experimental design for statistical modeling of data. The results showed that the varying concentrations of calcium and magnesium did not influence the rheology of the fluid, where in the plastic viscosity, apparent viscosity and the initial and final gels does not varied significantly. For the filtrate tests, calcium concentration in a linear fashion influenced chloride concentration, where when we have a higher concentration of calcium we have a higher the concentration of chloride in the filtrate. For the Urucu?s produced water based fluids, volume of filtrate was observed that the calcium concentration influences quadratically, this means that high calcium concentrations interfere with the power of the inhibitors used in the formulation of the filtered fluid. For Riacho?s produced water based fluid, Calcium?s influences is linear for volume of filtrate. The magnesium concentration was significant only for chloride concentration in a quadratic way just for Urucu?s produced water based fluids. The mud with maximum concentration of magnesium (9,411g/L), but minimal concentration of calcium (0,733g/L) showed good results. Therefore, a maximum water produced by magnesium concentration of 9,411g/L and the maximum calcium concentration of 0,733g/L can be used for formulating water-based drilling fluids, providing appropriate properties for this kind of fluid.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-22T21:55:15Z No. of bitstreams: 1 ErineiaDaSilvaSantos_DISSERT.pdf: 3035882 bytes, checksum: 42818d7e895e041fcfb6ca927e2d4834 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-24T00:26:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ErineiaDaSilvaSantos_DISSERT.pdf: 3035882 bytes, checksum: 42818d7e895e041fcfb6ca927e2d4834 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-24T00:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ErineiaDaSilvaSantos_DISSERT.pdf: 3035882 bytes, checksum: 42818d7e895e041fcfb6ca927e2d4834 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Os fluidos de corte s?o lubrificantes usados no processo de usinagem nas ind?strias metalmec?nica por apresentarem v?rios benef?cios que variam de acordo com o tipo de opera??o executada. Estes fluidos s?o largamente utilizados como refrigeradores, como lubrificantes para melhorar o acabamento de superf?cies met?licas, reduzir o desgaste de ferramentas e proteg?-las contra a corros?o. Considerando as legisla??es vigentes e a demanda por produtos e processos considerados ?verdes?. Assim os ?leos vegetais representam uma solu??o para esses problemas, pois os ?leos vegetais aparecem como uma excelente alternativa para substitui??o do ?leos minerais. Deste modo, este trabalho teve como objetivo obter um fluido de corte emulsion?vel a base de ?leo vegetal epoxidado, para uma melhor lubrifica??o e refrigera??o no processo de usinagem, que n?o seja t?xico ao meio ambiente. O ?leo vegetal foi modificado quimicamente atrav?s da rea??o de epoxida??o com ?cido f?rmico. Foram determinadas as principais propriedades f?sico-qu?micas, tais como: densidade, acidez, ?ndice de iodo, ?ndice de oxirano, viscosidade, estabilidade t?rmica, al?m de caracteriza??es atrav?s de infravermelho e Resson?ncia Magn?tica Nuclear. O ?leo sintetizado foi utilizado para a formula??o das emuls?es O/A com diferentes concentra??es de ?leo epoxidado (10%, 20% e 25%) e com diferentes concentra??es de tensoativo (1%, 2,5% e 5%), e realizados estudos sobre a sua estabilidade. O desempenho tribol?gico das emuls?es O/A foi analisado pelo trib?metro HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste do tipo esfera-plano. Os resultados mostraram que o biolubrificante pode ser sintetizado por rea??o de epoxida??o, os espectros, demonstraram que n?o houve 100% de convers?o das insatura??es em an?is ep?xi. Em rela??o ? avalia??o tribol?gica observa-se que o percentual de ?leo presente na emuls?o influenciou diretamente na forma??o de filme e coeficiente de atrito para maiores concentra??es o processo de forma??o de filme ? mais lento e inst?vel, bem como os valores de coeficiente de atrito. Maiores concentra??es de tensoativos n?o melhoraram o desempenho tribol?gico das emuls?es. O melhor desempenho para o processo de usinagem ? a emuls?o desenvolvida com 10% e 5% de tensoativo, a sua escara de desgaste em m?dia foi de WSD = 202?m. / The cutting fluids are lubricants used in machining processes, because they present many benefits for different processes. They have many functions, such as lubrication, cooling, improvement in surface finishing, besides they decreases the tool wear and protect it against corrosion. Therefore due to new environment laws and demand to green products, new cutting fluids must be development. These shall be biodegradable, non-toxic, safety for environment and operator healthy. Thus, vegetable oils are a good option to solve this problem, replacing the mineral oils. In this context, this work aimed to develop an emulsion cutting fluid from epoxidized vegetable oil, promoting better lubrication and cooling in machining processes, besides being environment friendly. The methodology was divided in five steps: first one was the biolubricant synthesis by epoxidation reaction. Following this, the biolubricant was characterized in terms of density, acidity, iodo index, oxirane index, viscosity, thermal stability and chemical composition. The third step was to develop an emulsion O/A with different oil concentration (10, 20 and 25%) and surfactant concentration (1, 2.5 and 5%). Also, emulsion stability was studied. The emulsion tribological performance were carried out in HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), it consists in ball-disc contact. Results showed that the vegetable based lubricant may be synthesized by epoxidationreaction, the spectra showed that there was 100% conversion of the epoxy rings unsaturations. In regard the tribological assessment is observed that the percentage of oil present in the emulsion directly influenced the film formation and coefficient of friction for higher concentrations the film formation process is slow and unstable, and the coefficient of friction. The high concentrations of surfactants have not improved the emulsions tribological performance. The best performance in friction reduction was observed to emulsion with 10% of oil and 5% of surfactant, its average wear scar was 202 ?m.