A demanda pelo uso de formulações biodegradáveis e provenientes de fontes renováveis tem motivado o desenvolvimento de biofluidos de resfriamento para aplicação em têmpera de aços. Os óleos vegetais são potenciais candidatos a serem empregados como base destas formulações, porém, a baixa estabilidade termo-oxidativa inibe sua maior utilização pela indústria. As modificações químicas na cadeia carbônica dos óleos vegetais podem promover melhoria nesta característica, sendo epoxidação uma das mais comuns. O presente trabalho estudou, primeiramente, a estabilidade termo-oxidativa de formulações contendo óleo de soja epoxidado (ESBO) e éster metílico de ácido graxo (FAME), em diferentes concentrações, por Calorimetria Exploratória Diferencial com Pressão (PDSC). Posteriormente, o desempenho destes biofluidos, no tratamento térmico de têmpera, foi avaliado pela análise microestrutural e medições de dureza (curvas em U) nos aços SAE 1045 e SAE 4140, comparando-o com o desempenho promovido pelos fluidos derivados de petróleo. As tensões térmicas residuais foram simuladas com o ABAQUS, usando os coeficientes de transferência de calor obtidos pela solução do problema inverso. As distorções causadas pelos biofluidos foram estudadas em corpos Navy-C-rings modificados de aço SAE 4140. Além disto, a viscosidade dos biofluidos também foi estudada em função da temperatura por estar diretamente relacionada à propriedade de molhamento, que influencia a transferência de calor durante o processo de resfriamento. A adição de FAME no ESBO foi eficiente na redução da viscosidade das formulações propostas, em função da temperatura, adequando-as para utilização como fluidos de resfriamento. As formulações EF30 e EF38 apresentaram temperatura inicial de oxidação (OOT) superior ao óleo de soja, indicando assim, maior estabilidade termo-oxidativa. Todas bioformulações foram eficientes na têmpera de ambos os aços, nos diâmetros ensaiados, promovendo dureza mínima de aproximadamente 52 HRC no centro dos corpos SAE 4140, dureza esta, comparável àquela promovida pelos fluidos minerais. Comportamento similar foi observado para o aço de menor temperabilidade. As tensões térmicas residuais simuladas não variam em magnitude em função da composição das formulações, enquanto que as distorções tenderam a aumentar em função do aumento do FAME nas formulações. / The search for biodegradable and renewable basestocks has motivated the development of bioquenchants for steel heat treatment. Vegetable oils are potential candidates, however, their poor thermo-oxidative stability inhibits a wide industrial application. Modifications of the chemical structure of vegetable oils may be used to improve this characteristic and epoxidation is one of the most common approaches reported to date. The first step of the study reported here was to analyze and compare the thermo-oxidative stability of soybean oil, epoxidized soybean oil (ESBO) and different blend ratios of ESBO with a soybean oil-derived fatty acid methyl ester (FAME) by Pressure Differential Scanning Calorimetry (PDSC). Subsequently, the quenching performance of the formulations was evaluated by cooling curve analysis and microstructural analysis and hardness measurements by U-curves analysis of SAE 1045 and SAE 4140 steels and then, compared with results obtained using commercially available petroleum oil quenchants. Thermal residual stress profiles were simulated with ABAQUS, using the heat transfer coefficients obtained by an inverse method. Bioquenchant distortions were determined using SAE 4140 steel and a so-called modified Navy C-ring test. Moreover, the viscosity-temperature property of bioquenchants was also studied, since it is directly related to the heat transfer and wetting behavior occurring during the cooling process. Although the viscosity of ESBO was too high for use as a quenchant, increasing FAME addition to ESBO provided sufficient reduction of resulting kinematic viscosities to permit their potential use as quenchants. EF30 and EF38 (30% and 38% FAME, respectively) exhibited onset oxidation temperatures (OOT) higher than soybean oil, thus indicating better thermo-oxidative stability. All bioquenchants were effective for both steels, at the specimen diameters tested, producing a minimum hardness of approximately 52 HRC at the center of the SAE 4140 test specimen. This hardness is comparable to that obtained with the petroleum-based fluids. Comparable results were obtained for the lower hardenability SAE 1045 steel. The simulated residual stress profiles did not vary in terms of magnitude as a function of formulation composition while the distortions tended to increase as FAME is added in the formulations.

Objetivou-se avaliar a efetividade da ventilação forçada associada à nebulização sobre as respostas comportamentais e fisiológicas de suínos mantidos dentro do veículo transportador antes do descarregamento na indústria frigorífica. Durante 6 semanas de transporte, 2 veículos pot-belly (PB) transportaram 191 suínos cada até a mesma planta frigorífica. Na chegada, ambos veículos permaneceram estacionados por 30 minutos antes da descarga. Um dos veículos PB foi posicionado ao lado do sistema de ventilação e nebulização (PBVM), enquanto o outro PB não teve acesso ao sistema de resfriamento (PBC). O tratamento (PBVM) consistiu em 10 minutos de ventilação (Espera 1); seguido de 10 minutos de ventilação e nebulização (Espera 2) e 10 minutos finais de ventilação (Espera 3). A temperatura do ar (T) e a umidade relativa (RH) foram monitorados. A frequência de suínos deitados e a frequência de acesso ao bebedouro foram calculadas. Temperaturas do trato gastrointestinal (GTT), lactato sanguíneo, hematócrito, creatina quinase e concentrações de cortisol foram avaliados. Durante a Espera 1, a ventilação forçada reduziu a temperatura do ar e o índice de temperatura e umidade no tratamento PBVM. Na Espera 3, a temperatura e o índice de temperatura e umidade foram menores (P < 0.001) no tratamento PBVM comparado ao PBC, contudo a umidade relativa do ar foi maior (P < 0.001). Suínos oriundos do compartimento 4 do PBVM apresentaram maior atividade durante o tempo de Espera 2 e 3, e reduzido tempo de latência para se deitar na baia do frigorífico (P < 0.05). Redução no GTT dos suínos oriundos do PBC foi observada após 1 hora de período de descanso comparada ao PBVM. O percentual de hematócrito tendeu a ser maior nos suínos PBC comparado ao PBVM. O sistema de ventilação e nebulização utilizado na indústria frigorifica antes do descarregamento melhora de forma eficiente as condições internas térmicas do caminhão e consequentemente o conforto térmico dos suínos mantidos no veículo transportador, com redução na temperatura dentro dos compartimento e baixo nível de desidratação no abate. / The aim of this study was to evaluate the effectiveness of water misting with forced ventilation on a stationary trailer on internal vehicle ambient conditions, behavioral and physiological response of market pigs. During 6 weekly shipments, two identical tri-axle pot-belly (PB) trailers transported 191 pigs each (126 ± 5 kg BW) to the same slaughter plant. On arrival, both trailers were kept stationary in the yard for 30 min before unloading. One PB trailer was pulled over along a fan-misters bank (PBVM), while the other PB trailer had no access to this cooling system (PBC). The PBVM treatment consisted in 10 min of fan-assisted ventilation (wait 1) followed by 10 min of ventilation and water misting (wait 2) and final 10 min of ventilation (wait 3). The air temperature (T) and relative humidity (RH) were monitored. The frequency of lying pigs, the latency to rest and the frequency of drinking bouts were calculated. Gastrointestinal tract temperature (GTT) and exsanguination blood lactate, hematocrit, creatine kinase and cortisol concentrations were assessed. In wait 1, the application of the fan-assisted ventilation resulted in lower (P < 0.05) T and THI in the PBVM. In wait 3, T and THI were still lower (P < 0.001) in PBVM compared to PBC, but the RH was higher (P < 0.001). Pigs from compartment 4 of PBVM had a greater (P < 0.001) activity during waits 2 and 3, and a reduced latency to lie down in the lairage pen compared to the same compartment in the PBC (P < 0.05). A higher (P < 0.05) GTT drop was recorded until 1 h after lairage in pigs located in PBC compared to those transported in PBVM. At slaughter, hematocrit tended to be higher (P = 0.08) in blood of PBC pigs compared to PBVM. The fan-misters bank used on the PBVM vehicle sitting at the slaughter plant before unloading efficiently improves internal trailer thermal conditions and consequently thermal comfort of pigs kept in a stationary trailer, with reduced temperature within the compartments and lower dehydration condition at slaughter.

A distorção em tratamento térmico é a maior causa dos problemas na indústria. Existem vários parâmetros que compõem esse fenômeno. Com o avanço da tecnologia, a medição de algumas variáveis intrínsecas ao fenômeno da distorção se tornou possível, auxiliando no melhor conhecimento do processo o que resulta na diminuição do retrabalho e sucata na indústria. A concretização de melhoria em processos produtivos já é uma realidade; que se tornou possível com a diminuição dos limites de padronização e com processos de produção bem definidos e simplificados. Estudos localizados em determinados produtos específicos, bem como os seus meios de resfriamentos estão em constante evolução, tornando possível a troca de informação e tecnologia, auxiliando na diminuição dos desperdícios e contribuindo para a mitigação dos impactos ambientais. Esse trabalho visa estudar as distorções produzidas em aços AISI 5160 e AISI 6150, com corpos de prova sensíveis a distorção, variando alguns fatores como, mudança em três níveis de temperatura e em três níveis de agitação em óleo mineral convencional; os quais fazem parte do processo produtivo na indústria. Variando as temperaturas do meio de resfriamento e a agitação do banho, é possível determinar com o auxílio estatístico, metalográfico, das curvas de resfriamento e das curvas das taxas de resfriamento quais são as variáveis que tem influência na distorção. Esses resultados mostraram que a agitação e a temperatura do meio líquido de resfriamento são parâmetros imprescindíveis de controle para uma uniformidade da têmpera para a obtenção das características desejáveis. / The heat treatment distortion is the biggest cause of problems at companies. There are many parameters which cause this phenomenon. Studies in specific products, as well as in the quenchants are always progressing what became possible the dissemination of information and also the technology, helping to decreasing of waste and to improve environment. With the technology improvement, distortion phenomenon has become well known, resulting in better control of variables decreasing scrap metal and rework. However, this subject still needs to be investigated. In his context, this work studies the distortion phenomenon in two different steels (AISI 5160 and AISI 6150) under variable conditions of the cooling. Mineral oil quenchant in three bath temperatures and three agitation levels were used in this work. Changing those parameters it was possible to determinate which conditions would promote worst results in terms of distortion. Statistics studies, cooling curves analysis and metallographic observation offered support for the obtained conclusion.

O presente trabalho apresenta uma análise do comportamento térmico da estrutura intra-ocular humana durante a cirurgia de remoção de catarata. O procedimento cirúrgico em estudo, conhecido por facoemulsificação, baseia-se em destruir o cristalino opaco, removê-lo da estrutura intra-ocular e substituí-lo por uma lente artificial. A destruição do cristalino é realizada por aplicação de energia ultra-sônica, resultante da vibração do cristal piezoelétrico existente na ponteira do equipamento cirúrgico. O campo acústico imposto à estrutura intra-ocular aquece a mesma, elevando sua temperatura até valores críticos. Pelo fato da córnea poder atingir valores entre 40oC e 115oC durante este procedimento, inúmeras complicações pós-operatórias podem ser diagnosticadas, tais como: danos ao estroma e endotélio da córnea, formação de fístula, astigmatismo residual e impossibilidade de autoselamento da incisão, sendo necessário suturar a esclera. Para o estudo deste superaquecimento identificado como crítico, foi realizada a modelagem do comportamento térmico da estrutura intra-ocular humana durante a facoemulsificação. Foram desenvolvidos modelos para quantificar o campo acústico imposto à estrutura pelo equipamento, bem como para avaliar o aquecimento e o resfriamento da estrutura ocular. Dos resultados obtidos a partir destes modelos, o equilíbrio térmico nos tecidos da córnea forneceu o resfriamento necessário a ser imposto pelo fluido de irrigação (6,62 W), a fim de se manterem os níveis normais de temperatura na estrutura (30ºC). Enquanto na literatura estudos têm sido apresentados no sentido de melhorar a facoemulsificação ou mesmo desenvolver novas técnicas, mais complexas, em busca de menor prejuízo à integridade da estrutura, a análise conjunta entre medicina e engenharia desenvolvida neste trabalho apresentou como resultado a proposta de resfriamento do fluido utilizado na irrigação, sendo esta uma solução simples e prática. Para permitir o resfriamento do fluido, dimensionou-se um sistema de troca de calor acessório ao equipamento utilizando o Efeito Peltier, por permitir a fabricação de resfriadores miniaturizados, compactos e eficientes. / This research presents an analysis of the thermal behavior of the human intra-ocular structure during surgery of cataracts removing. The surgical procedure under study, known as phacoemulsification, is based on destructing the lens with cataracts, removing it from the intra-ocular structure and changing it into artificial lens. The destruction of the lens is achieved by using ultrasound energy, resulting from the vibration of a piezoelectric crystal existent in the surgical equipment. The acoustic beam incident in the intra-ocular structure heats it, increasing its temperature up to critical values. As the corneal structure can achieve from 40oC to 115oC during this procedure, many postoperative complications can happen, such as: damage to the corneal stroma and endothelium, fistula formation, induced astigmatism and inability to close the incision, necessitating a scleral patch graft. For the studies regarding this over heating identified as critical, a model of the thermal behavior of the human intraocular structure during phacoemulsification was created. Models were developed to quantify the acoustic beam incident in the structure by the equipment, as well as models to valuate the heating and cooling of the intra-ocular structure. With the results from these models, the thermal equilibrium on the corneal tissues gave the necessary cooling to be incident by the irrigation fluid (6,62 W) so that the normal temperature levels could be kept on the structure (30ºC). While in the literature studies have been presented on the way to improve phacoemulsification or even develop new techniques, more complex, aiming to have less prejudice to the integrity of the structure, the analysis together involving medicine and engineer developed within this research presented as result a proposal of cooling the irrigation fluid, what seemed to be a simple and practical solution. To allow this cooling, it was dimensioned a heat changing system as an accessory to the surgical equipment using the Peltier effect, as it allows the construction of miniaturized, compact and efficient coolers.

Orientador: Roger Josef Zemp / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jasiulionis_JaquelineAndreaEsposito_M.pdf: 15957742 bytes, checksum: f23f7bfae46e12833b047fae94479804 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Em muitos processos há necessidade de remover a carga térmica de um dado sistema e utiliza-se, na maioria dos casos, a água como o fluido de resfriamento. Devido à sua crescente escassez e preocupação com o meio ambiente, além de motivos econômicos, a água "quente" que sai desses processos, deve ser aproveitada. Para tanto, ela passa por uma torre de resfriamento e retorna ao processo. Este trabalho descreve um procedimento para avaliar o desempenho térmico de torres de resfriamento, em duas configurações distintas (escoamento contracorrente e escoamento cruzado), utilizando redes neurais artificiais. A vantagem do procedimento proposto é a possibilidade da avaliação direta do desempenho de uma torre sem a complexidade do uso de procedimentos iterativos para convergência nem a necessidade de rotinas de propriedades físicas e psicrométricas. A avaliação do desempenho é feita pela determinação da temperatura de saída da água para um conjunto de parâmetros de entrada (propriedades de corrente da água e do ar na entrada da torre, dimensões e propriedades do recheio), ou determinação da característica do recheio para uma torre existente, em função das condições operacionais. Para a situação de projeto o procedimento permite estimar a vazão de ar ou altura necessária para a torre satisfazer uma condição operacional exigida. O procedimento proposto se mostrou particularmente eficiente para torres com escoamento cruzado, onde o método tradicional de simulação exige a decomposição da torre em um número elevado de células, cada um como um procedimento iterativo para cálculo do balanço de massa e energia. A rede rendeu ótimos resultados quando usada para predizer a temperatura de saída da água e o coeficiente de transferência de massa. Os resultados mostram que a RNA pode fornecer com precisão o desempenho térmico da torre de resfriamento / Abstract: In many industrial environments it is necessary to remove the heat load from a given system and in most cases water is used as the coolant. Due to its increasing scarcity and concerns for the environment, and economic reasons, the "hot" water coming out of these processes must be reused. To do so, it passes through a cooling tower and returns to the process. This paper describes a procedure for evaluating the thermal performance of cooling towers in two different configurations (counter flow and cross flow), using artificial neural networks. The advantage of the proposed procedure is the possibility of direct assessment of the performance of a tower without the complexity due to the required convergence of the iterative procedure or the need for physical properties and psychrometric routines. The performance evaluation is made by computing the temperature of the water outlet for a set of input parameters (flow properties of water and air near the tower, dimensions and properties of the filling), or computing the characteristic of the filling for a existing tower, depending on operating conditions. For the project situation, the procedure allows for the estimate of the air flow or the tower height needed to meet a required operating condition. The proposed procedure proved particularly effective in cross-flow towers, where the traditional method of simulation requires the decomposition of the tower in a large number of cells, each as an iterative procedure for calculating the mass balance and energy. The network yielded excellent results when used to predict the exit temperature of the water and the coefficient of mass transfer. The results show that the RNA can accurately provide the thermal performance of the cooling tower / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Sylvio Luis Honorio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_JoseMarcos_M.pdf: 976990 bytes, checksum: a182d3d45e2b27de2d2e4a441670cd37 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The chicken meat has characteristics that has currently attracted the consumer, leading to increased industrial production, which seeks better production conditions. Ultrasound (US) and the electrolyzed water (EW) are technologies that enable improvements in traditional processes employed by slaughter houses. Its features allow it to have a reduction in water consumption and improvements in features such as the microbiological safety and tenderness. However, further studies are briefly describing possible oxidative effects on meat, especially chicken. Descriptions of the application of US pre-chilling showed improvements compared to applications without this technology. US demonstrated assist heat transfer, resulting in a more homogeneous and rapid cooling, especially in frequencies of 130 kHz. Combinations with EW and US have shown an intensification of cooling. These applications have a limit of time, and observed a reduction in the ability to cool the parts analyzed when this limit is exceeded. The US and EW applications also reported reductions in the initial microbial load, without that there was the initiation of oxidative processes, changes in glycolysis and the beginning of the muscle of the conversion process in the meat. In this pieces were not analyzed changes in its tenderness. Characterizing a prospective use of both technologies in larger and industrial scales. / A carne de frango possui características que atualmente tem atraído o consumidor, acarretando em uma crescente produção industrial, que busca melhores condições produtivas. O ultrassom (US) e a água eletrolisada (AE) são tecnologias que possibilitam melhorias em processos tradicionais empregados por indústrias frigoríficas. Suas características permitem que haja uma redução do consumo de água e melhorias em atributos como a segurança microbiológica e a maciez. No entanto, ainda são poucos os estudos que descrevam possíveis efeitos oxidativos na carne, especialmente na de frango. As descrições da aplicação de US no pré-resfriamento demonstraram melhorias em comparação com aplicações sem esta tecnologia. O US demonstrou auxiliar as transferências de calor, resultando em um resfriamento homogêneo e mais rápido, principalmente em frequências de 130 kHz. As combinações com AE e US demonstraram uma intensificação do resfriamento. Essas aplicações possuem um limiar de tempo, sendo observada uma redução na capacidade de resfriar as peças analisadas quando este limite é ultrapassado. As aplicações de US e AE também apresentaram reduções na carga microbiológica inicial, sem que houvesse a iniciação de processos oxidativos, alterações na glicólise e no início do processo de conversão do músculo em carne. Contudo, os pedaços analisados não tiveram alterações na sua maciez. Caracteriza-se uma prospectiva utilização de ambas as tecnologias em escalas industriais.

Orientador: Elaine Maria Cardoso / Resumo: A energia solar pode ser aproveitada como fonte de energia térmica para aquecimento de água, por exemplo, em coletores solares ou como fonte de energia elétrica usando sistemas de células fotovoltaicas. Entretanto, as células fotovoltaicas, geralmente, de custos relativamente altos, têm algumas restrições relacionadas a altas temperaturas de operação e distribuições de temperatura não homogêneas levando a redução da vida útil e eficiência elétrica de tais sistemas. Essas limitações têm sido o foco de pesquisas, a fim de melhorar as eficiências elétricas, regular as temperaturas de operação e reduzir os materiais necessários para fabricação das células. Assim, este projeto de pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho de um dissipador de calor, baseado em microcanais retangulares paralelos, no resfriamento de uma célula fotovoltaica de alta concentração (HCPV-High Concentration Photovoltaic Cell), utilizando-se de análise teórica (modelo térmico), simulação numérica (usando o software comercial CFD ANSYS® Fluent v15) e de uma bancada experimental. Neste trabalho, foram consideradas as condições de máxima radiação (denominado de pior cenário, quando a célula não gera eletricidade e todo o calor deve ser dissipado) e de radiação média ao longo do período considerado. Os dados climatológicos foram obtidos do site Canal Clima - UNESP, com dados historicos do clima na região noroeste paulista. Foi realizada uma revisão do estado da arte a fim de compreender como os sistemas de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Solar energy can be used as a source of thermal energy in solar collectors, for example, or as a source of electricity using photovoltaic cell systems. However, photovoltaic cells requires high investments having some restrictions related to high operating temperatures and nonhomogeneous temperature distributions, leading to a reduction in the useful life and electrical efficiency. These limitations have been the focus of researches in order to improve electrical efficiencies, to regulate operating temperatures, and to reduce required materials in the cells. Thus, this research project aims to evaluate the performance of a heat sink based on parallel rectangular microchannels for cooling of a high concentration photovoltaic cell (HCPV), using theoretical analysis (thermal model), numerical simulation (using commercial software CFD ANSYS® Fluent v15) and an experimental bench. In this work, it was considered the conditions of maximum radiation (named worst scenario, when the cell does not generate electricity and all the heat must be dissipated) and the average radiation over the period considered. These climatological data were obtained from the Canal Clima – UNESP site, in the northwestern region of São Paulo state. A review on the subject was carried out in order to understand how solar photovoltaic systems can be optimized using solar concentrators and more efficient materials (multiple-junction cells). The influence of temperature and cooling systems were analyzed. An exp... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O avanço no desenvolvimento de produtos de fontes renováveis na última década é uma consequência da crescente preocupação com o uso de produtos à base de petróleo, o que inclui o esgotamento progressivo das reservas mundiais e, sobretudo, o impacto ambiental. Óleos vegetais são potenciais candidatos à substituição de óleo mineral na formulação de fluidos industriais, uma vez que são de fontes renováveis, biodegradáveis e não tóxicos. No entanto, a baixa estabilidade termo-oxidativa e hidrolítica restringe uma maior utilização pela indústria. Assim, a adição dos antioxidantes fenólicos Irganox® L109 e Galato de Propila podem promover a melhora da estabilidade oxidativa destes óleos. Neste trabalho estudou -se a composição graxa de diferentes amostras de óleos vegetais por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (1H NMR) e avaliou-se a estabilidade termo-oxidativa das bioformulações por Calorimetria Exploratória Diferencial Pressurizada (PDSC). Posteriormente, bioformulações a base dos óleos de palma e soja foram submetidas ao envelhecimento acelerado e então avaliadas como fluidos de têmpera dos aços AISI/SAE 1045 e AISI/SAE 4140, nas condições iniciais e após a oxidação induzida comparando-as com fluidos derivados do petróleo. A viscosidade das bioformulações foi estudada em função de diferentes temperaturas por estarem diretamente relacionadas com a capacidade de transferência de calor entre o fluido de resfriamento e o metal temperado. A adição de Irganox® L109 e Galato de Propila foi efetiva na melhora da estabilidade termo-oxidativa dos óleos de palma e soja, possibilitando a utilização destes biofluidos com meios de resfriamento de têmpera. As bioformulações foram eficientes na têmpera dos aços promovendo durezas comparáveis aquelas promovidas pelos fluidos derivados de petróleo. / Over the last decade the advance on product development from renewable sources is a consequence of concerns about the use of petroleum-based products, which includes the progressive exhaustion of world reserves and especially the environmental impact. Vegetable oils are potential candidates for replacement of mineral oil in the formulation of industrial fluids, since they came from renewable, biodegradable and nontoxic. However, lower thermo-oxidative and hydrolytic stabilities have limited their use in the industry. Phenolic antioxidant (Irganox® L109 and Propyl gallate additions may promote improvement in oxidative stability of these oils. Fatty acids composition of different samples of vegetable oils was studied by Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR). Palma oil, soybeam oil and their formulations were evaluated in terms of thermo-oxidative stability by Pressurized Differential Scanning Calorimetry (PDSC). These fluids were also subjected to accelerated aging test and then evaluated as quenchant for AISI/SAE 1045 and AISI/SAE 1045 steel hardening. These results were compared with data obtained from the petroleum oil quenchants. Bioformulation\'s viscosity was studied in different temperatures once they are directly related to the heat transfer ability between the fluid and quenched steel component. The addition of Irganox® L109 and Propyl gallate was effective in improving the thermo-oxidative stability of palm and soybean oils, suggesting the use of these biofluids as quenchants. Bioformulation were efficient promoting hardeness comparable with those promoted by fluids derived from petroleum.

[pt] Diante dos constantes avanços da tecnologia os dispositivos eletrônicos vêm passando por um processo de miniaturização, ao mesmo tempo em que sustentam um aumento de potência. Essa tendência se mostra um desafio para seu gerenciamento térmico, uma vez que os sistemas de resfriamento típicos para eletrônicos utilizam ar como fluido de trabalho, e o seu baixo coeficiente de transferência de calor limita sua capacidade de atender às necessidades térmicas da indústria atual. Nesse sentido, o resfriamento bifásico tem sido considerado uma solução promissora para fornecer resfriamento adequado para dispositivos eletrônicos. Circuitos de termossifão bifásico combinam a tecnologia de resfriamento bifásico com sua inerente natureza passiva, já que o sistema não requer uma bomba para fornecer circulação para seu fluido de trabalho, graças às forças da gravidade e de empuxo. Um dissipador de calor de microcanais, localizado bem em cima do dispositivo eletrônico, dissipa o calor gerado. Isto o torna uma solução de baixo custo e energia. Além disso, ter um circuito de termossifão operando com um refrigerante de baixo GWP, como o R-1234yf, resulta em baixo impacto para o meio ambiente, uma vez que é um refrigerante ecologicamente correto e o sistema tem baixo ou nenhum consumo de energia. Este trabalho fornece um modelo numérico detalhado para a simulação de um circuito de termossifão bifásico, operando em condições de regime permanente. O circuito compreende um evaporador (chip e dissipador de calor de micro-aletas), um riser, um condensador refrigerado a água de tubo duplo e um downcomer. Equações fundamentais e constitutivas foram estabelecidas para cada componente. Um método numérico de diferenças finitas, 1-D para o escoamento do fluido por todos os componentes do sistema, e 2-D para a condução de calor no chip e evaporador foi empregado. O modelo foi validado com dados experimentais para o refrigerante R134a, mostrando uma discrepância em relação ao fluxo de massa em torno de 6 por cento, para quando o sistema operava sob regime dominado pela gravidade. A pressão de entrada do evaporador prevista apresentou um erro relativo máximo de 4,8 por cento quando comparada aos resultados experimentais. Além disso, a maior discrepância da temperatura do chip foi inferior a 1 grau C. Simulações foram realizadas para apresentar uma comparação de desempenho entre o R134a e seu substituto ecologicamente correto, R1234yf. Os resultados mostraram que quando o sistema operava com R134a, ele trabalhava com uma pressão de entrada no evaporador mais alta, assim como, com um fluxo de massa mais alto. Por causa disso, o R134a foi capaz de manter a temperatura do chip mais baixa do que o R1234yf. No entanto, essa diferença na temperatura do chip foi levemente inferior a 1 grau C, mostrando o R1234yf como comparável em desempenho ao R134a. Além disso, o fator de segurança da operação do sistema foi avaliado para ambos os refrigerantes, e para um fluxo de calor máximo do chip de 33,1 W/cm2, R1234yf mostrou um fator de segurança acima de 3. Isso significa que o circuito de termossifão pode operar com segurança abaixo do ponto crítico de fluxo de calor. Dada a investigação sobre a comparação de desempenho dos refrigerantes R134a e R1234yf, os resultados apontaram o R1234yf como um excelente substituto ecologicamente correto para o R134a, para operação em um circuito de termossifão bifásico. / [en] Given the constant advances in technology, electronic devices have been going through a process of miniaturization while sustaining an increase in power. This trend proves to be a challenge for thermal management since commonly electronic cooling systems are air-based, so that the low heat transfer coefficient of air limits its capacity to keep up with the thermal needs of today s industry. In this respect, two-phase cooling has been regarded as a promising solution to provide adequate cooling for electronic devices. Two-phase thermosyphon loops combine the technology of two-phase cooling with its inherent passive nature, as the system does not require a pump to provide circulation for its working fluid, thanks to gravity and buoyancy forces. A micro-channel heat sink located right on top of the electronic device dissipates the heat generated. This makes for an energy and cost-efficient solution. Moreover, having a thermosyphon loop operating with a low GWP refrigerant such as R-1234yf results in low impact for the environment since it is an environmentally friendly refrigerant, and the system has low to none energy consumption. This work provides a detailed numerical model for the simulation of a two-phase thermosyphon loop operating under steady-state conditions. The loop comprises an evaporator (chip and micro-fin heat sink), a riser, a tube-in-tube water-cooled condenser and a downcomer. Fundamental and constitutive equations were established for each component. A finite-difference method, 1-D for the flow throughout the thermoysphon s components and 2-D for the heat conduction in the evaporator and chip, was employed. The model was validated against experimental data for refrigerant R134a, showing a mass flux discrepancy of around 6 percent for when the system operated under gravity dominant regime. The predicted evaporator inlet pressure showed a maximum relative error of 4.8 percent when compared to the experimental results. Also, the chip temperature s largest discrepancy was lower than 1 C degree. Simulations were performed to present a performance comparison between R134a and its environmentally friendly substitute, R1234yf. Results showed that when the system operated with R134a, it yielded a higher evaporator inlet pressure as well as a higher mass flux. Because of that, R134a was able to keep the chip temperature lower than R1234yf. Yet, that difference in chip temperature was slightly lower than 1 C degree, showing R1234yf as comparable in performance to R134a. In addition, the safety factor of the system s operation was evaluated for both refrigerants, and for a maximum chip heat flux of 33.1 W/cm2, R1234yf showed a safety factor above 3. This means the thermosyphon loop can operate safely under the critical heat flux. Given the investigation on the performance comparison of refrigerants R134a and R1234yf, results pointed to R1234yf being a great environmentally friendly substitute for R134a for the two-phase thermosyphon loop.