Orientadores: Carlos Alberto Gasparetto, Javier Telis Romero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Branco_IvaniseGuilherme_M.pdf: 2721771 bytes, checksum: 7676cd3b2cf42612ed4696a5681b0a02 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este é um trabalho experimental no qual foi determinado o comportamento reoiógico de suco de laranja pera, com 10% de teor de polpa suspensa, nas concentrações de 55,0, 60,0 e 64,2 l)Brix. A faixa de temperatura estudada, para as concentrações de 64,2 e 55,0 °Brix foi de +20,5 a -19,4 °C, e para a concentração de 60,0 üBrix a faixa, foi de +20,0 a -23,0 IJC. Os dados foram ajustados pelos modelos de Casson, Herschel-Bulkley e Mizrahi-Berk. Os parâmetros dos modelos foram determinados por análise da regressão não-linear, Os modelos de Casson, Herschei-Bulkley e Mizrahi-Berk descreveram bem o comportamento reoiógico do suco de laranja nas concentrações de 64,0 e 60,0 °Brix. Na concentração de 55,0 °Brix não houve um bom ajuste dos dados com os modelos a baixas temperaturas, mostrando que o teor de água congelada interfere no comportamento reoiógico do suco de laranja. Nesta mesma concentração encontrou-se valores muito baixos de tensão inicial, para os três modelos, indicando a não existência deste parâmetro nesta concentração. Em todos os modelos foi verificado que a temperatura e a concentração afetam fortemente os parâmetros da tensão inicial e índice de consistência dos modelos e procurou-se relações que melhor representam este comportamento A tensão inicial e o índice de consistência decresceram com o aumento de temperatura e aumentaram com o aumento da concentração. Os valores do índice de comportamento de Herschel-Buikiey e Mizrahi-Berk não mudaram significativamente em todas temperaturas e concentrações. Verificou-se a dependência do tempo, a baixas temperaturas e na concentração de 64,2 °Brix, e os reogramas ascendentes e descendentes apresentaram lóbulo de histerese. A tixotropia provoca, respectivamente, uma diminuição e aumento dos parâmetros KO e Kc do modelo de Casson. A variação da tensão de cisalhamento com o tempo não se ajustou bem com o modelo de Weltmann. / Abstract: This work determined the Mow behaviour of orange juice (pear orange), with 10 per cent of suspended pulp, in the concentrations of 55,0, 60,0 and 64,2 °Brix. The temperature range for the concentrations of 64,2 and 55,0 °Brix was from 20,5 to -19,4 (>C and for concentrations of 60,0 °Brix from +20,0 to -23,0 °C. Experimental data were fitted by Casson, Herschel-Bulkley and Mizrahi-Berk models. Parameters for all models were determined by nonlinear regression analysis. The Casson, Herschel-Bulkley and Mizrahi-Berk models described well the flow behaviour of the orange juice for concentrations of 64,0 and 60,0 °Brix. For concentration of 55,0 Tirix the data were not fitted well at low temperatures which showed that frozen water interfere on the flow behaviour of the orange juice. Also, at the concentration of 55,0 °Brix, very low values for the yield stress was found for all tested models. This indicated that yield stress was not present in this concentration The yield stress and the consistency index were strongly affected by temperature and concentration for all models and relationships that best represent this behaviour were fitted. The yield stress and consistency index decreased when concentration increased. For all temperatures e concentrations there were no significant change in the behaviour index of Herschel-Bulkley and Mizrahi-Berk models. The presence of histeresis loop shows a time dependent behaviour was detected at low temperature and concentration of 64,2 °Brix. Thixotropy produced a reducion on K0 and increase on Kc of the Casson model. The dependency of shear stress with time didn't fit well to the Weltmann model. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Antonio Carlos Bannwart, Vanessa Cristina Bizotto Guersoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geest_CharlieVanDer_M.pdf: 5712468 bytes, checksum: 765eb52c38dad02a122dbc8c5387f363 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os procedimentos de manutenção de equipamentos ou desligamento de emergência de uma unidade estacionária de produção de petróleo no mar ocorrem com freqüência na produção de petróleo. No caso de produção de petróleo parafínico escoando em uma linha de produção no fundo do mar, onde a temperatura é em torno de 4 ° C, a perda de calor podel conduzir o óleo a TIAC (Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais) do óleo. Isso leva à cristalização de parafinas. Dependendo do tempo que o óleo permaneça estático, neste ambiênte, perdendo calor, é possivel que se forme uma estrutura parafínica que bloqueie completamente a linha de produção. Linhas de produção com óleos parafínicos são um problema grave para a garantia de escoamento. É importante saber a pressão mínima necessária para reiniciar o escoamento para projetar as instalações de bombas na superfície. Óleos parafínicos são fluidos complexos e tem sido estudados há muito tempo. O comportamento reológico é um dos principais fatores que aumenta a complexidade do problema, no entando, para se prever o comportamento do óleo, o estudo de outros fenomênos é necessários, tais como compressibilidade e encolhimento térmico. Estudos experimentais foram feitos para estudar a reologia, compressibilidade e o encolhimento térmico, individualmente, em um reômetro Hakke Mars 3 e em uma celula PVT. Depois de todos os parâmetros estudados individualmente uma linha em escala reduzida foi construída para estudar o comportamento do óleo numa tubulação com a influência de todos os fenômenos físicos juntos. Todos os experimentos foram realizados com dois óleos reais parafínicos para melhor generalizar os resultados. O óleo apresenta o comportamento reológico denominado tixotrópia. Tixotropia é um fenômeno complexo e não é completamente compreendido pela comunidade científica, e foi definida pelo Dicionário de física de Oxford: "Certos materiais se comportam como sólidos sob pequenas tensões aplicadas, mas sob tensões maiores se tornam líquidos. Quando as tensões são removidas do material este volta para sua consistência inicial. Esta propriedade é particularmente associada com determinadas colóides que formam géis quando deixados em repouso, mas que se tornam líquidos quando mexido ou agitado, devido a uma redistribuição da fase sólida ". Neste estudo, o obetivo era simular o comportamento de dois óleos comerciais parafínico diferentes, com base nos resultados experimentais. A partir da revisão da literatura, o modelo de de Souza Mendez and Thompson (2013) foi selecionado para a reologia. O modelo não foi capaz de prever os dados perfeitamente, então, uma alteração foi feita para melhorar suas previsões, sem alterar o significado físico das equações. A abordagem matemática da linha foi feita com base no balanço de massa e quantidade de movimento, para simular os resultados da linha de produção foi feito um algoritmo baseado no método númerico das diferenças finitas. Um dos principais objetivos deste trabalho era simular a linha, baseado nas equações de conservação de massa e movimento, implementando o modelo elastico viscoplástico tixotrópico. Porém, como os resultados experimentais não mostraram um resultado onde a reologia era realmente relevante, a fase final do algoritmo considerou somente um fluido newtoniano fracamente compressível / Abstract: The Procedure of shutdown of an oil production unit for equipment maintenance or emergency occurs with high frequency during its operational lifetime. In the case of waxy crude oil production, when, the crude stays at the bottom of the sea at 4°C, the loss of heat leads to the WAT (Wax Appearance Temperature) of the oil, which leads to the crystallization of wax. If the oil stays static for sufficient time, it might form a structure that completely blocks the pipeline. Flow lines filled with gelled waxy crudes oil is a severe problem to flow assurance. It is important to know the minimum pressure necessary to restart the subsea flowline to design the surface pump facilities. Gelled waxy crudes are complex fluids and have been studied for a long time. One of the main factors that explain the complexity of the problems is the rheological behavior, though, in order to predict the minimum pressure, others physical parameters are required, such as compressibility and shrinkage. An experimental study was done with a rheometer to study the rheology, then, with the PVT cell to study the compressibility and the shrinkage. These parameters were studied individually and afterwards an apparatus was built to study the behavior of the oil in a pipeline were their influence were evalueted. All the experiments were performed with two waxy crudes oils to better generalize the results. The oil has a temporal rheological behavior defined as thixotropic. Thixotropy is a complex flow phenomenon and is not completely understood by the scientific community, and was defined by the Oxford Encyclopedic Dictionary of Physics as: "Certain materials behave as solids under very small applied stresses but under greater stresses become liquids. When the stresses are removed the material settles back into its original consistency. This property is particularly associated with certain colloids which form gels when left to stand but which become sols when stirred or shaken, due to a redistribution of the solid phase." In this study, the idea was to simulate the behavior of two different commercial waxy crude oils, based on the experimental results. From the literature survey, the model of Souza-Mendez-Thompson (2013) was chosen to evaluate the rheological behavior. The model was not able to predict the data perfectly, then, a modification was made to improve its predictions without changing the physical meaning of the equations. A mathematical approach was done based on mass and momentum balance to simulate the results of the pipeline with a difference finite method. The main goals of this study was to simulate the pipeline with an elasto viscoplastic thixotropic model within the algorithm based on mass and momentum equations. But, as the experimental results were showing that the rheological behavior was not a relevant phenomena in the restart process, the final phase of the algorithm was reconsider, since did not apply for our experimental data. The results considering the oil as a Newtonian fluid with high viscosity had good accuracy / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T20:34:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_EvertonMarques_M.pdf: 63165933 bytes, checksum: 94cd9296c446ce1fc132e40394363fc8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho analisa a influência de tratamentos de solubilização e envelhecimento na estrutura e propriedades de compósitos de baixa densidade de matriz da liga AA7075 reforçada com partículas cerâmicas porosas de cinasita (SiO2/Al2O3/Fe2O3) ou vermiculita (SiO2/Al2O3/MgO), produzidos por tixoconformação. Foram empregadas as condições de tratamento: solubilização a 470ºC por 12 horas e envelhecimento a 170ºC por 24 horas. Os materiais produzidos foram caracterizados nas condições tixoconformada, solubilizada e envelhecida. Nos compósitos no estado tixoconformado foram analisadas a densidade e a usinabilidade em processo de corte por jato de água abrasivo (AWJM), para determinação do Número de Usinabildade (N) de cada tipo de compósito. Os compósitos foram também analisados quanto à sua microestrutura (por MO e MEV), a distribuição dos principais elementos de liga (Zn, Mg e Cu) na matriz metálica, a microdureza da matriz metálica, o comportamento mecânico sob compressão semi-estática e compressão dinâmica (impacto) nas três condições citadas. Resultados mostraram que os compósitos produzidos apresentam, no estado tixoconformado, densidades relativas da ordem de 0,5 e número de usinabilidade por jato abrasivo (N) cerca de 20% superior ao da liga sem reforço. Quanto ao efeito do tratamento térmico na microestrutura dos compósitos, os resultados mostraram que a solubilização nas condições testadas não promovem total solubilização das fases secundárias, devido à sua presença como contornos grosseiros na estrutura tixoconformada; e que o envelhecimento promoveu a formação de precipitados finos dispersos na matriz. Como resultado destas alterações microestruturais foram observados aumentos da ordem de 35% na microdureza da matriz metálica de ambos os compósitos. Com relação ao comportamento mecânico em compressão, os compósitos mostraram comportamento característico de materiais celulares, apresentando característico platô de deformação plástica, a baixas tensões, por adensamento de poros. Como efeito dos tratamentos térmicos foram observados aumentos da ordem de 2x na tensão máxima e de 6x na tensão de platô, e cerca de 13 a 17% de redução da deformação plástica dos compósitos analisados. De modo geral os compósitos contendo cinasita apresentaram comportamento ligeiramente menos dúctil do que os contendo vermiculita / Abstract: This work analyses the influence of heat treatments (solution/ageing) in the structure and properties of low-density composites; aluminum matrix reinforced with porous ceramic particles, cinasite (SiO2/Al2O3/Fe2O3) and vermiculite (SiO2/Al2O3/MgO), were produced by thixoforming process. The used conditions are: solution at 470°C for 12 hours and ageing at 170°C for 24 hours. The composites were characterized in different conditions: as thixoformed and after solution/ageing treatments. Density and machinability in abrasive jet cutting (AWJM) process of the thixoformed composites were analysed to determine the machinability number of each composite. The microstructure (OM and SEM), the distribution of the main alloying elements (Zn, Mg and Cu) in metal matrix, the hardness of the metal matrix, the mechanical behavior under semi-static compression and dynamic compression (impact) in the three conditions were analysed. Results showed that the composites in the as thixoformed condition present relative densities of 0.5 and their machinability number in abrasive jet (N) is 20% higher than the one of unreinforced alloy. As an effect of heat treatment on the microstructure of the composite, it was observed that the solubilization in the tested conditions does not promote complete solubilization of eutectic phases due its presence as coarse grain boundaries in thixoformed structure; formation of fine precipitates dispersed in the matrix was promoted by the aging treatment. As a result of these microstructural changes, the hardness of the metal matrix (for both composites) increased in 35%. The mechanical behaviour of the composites in compression was similar to the behaviour of cellular materials, presenting a characteristic plateau of plastic deformation at low-stress due pores densification. For the composites produced, as an effect of heat treatment, was observed that the maximum stress increases 2x, the plateau-stress increases 6x and plastic deformation decreases about 34%. Generally the composites containing cinasita showed less ductile behavior than those containing vermiculite / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6982_1.pdf: 3416304 bytes, checksum: b1d9e5cb8afa1260c5b07c7ecd57551d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 1991 / As argilas que capeiam o horizonte de gipsita da bacia sedimentar do Araripe são constituídas por uma assembléia mineral diversificada, onde participam, além de argilominerais (predominantes), uma fração detrítica grosseira composta essencialmente por quartzo, feldspatos e, principalmente, por calcita e gipsita. Os argilominerais presentes nessas argilas pertencem aos grupos das esmectitas, das micas e da caulinita. As viscosidades aparente e plástica, medidas em dispersões aquosas na concentração de 6% de argilas tratadas com carbonato de sódio, apresentaram valores abaixo dos especificados pela Petrobrás, para uso como agente tixotrópico em fluidos de perfuração de poços. A diálise dessas dispersões de argilas sódicas não proporcionou melhoria nas propriedades reológicas medidas. Algumas argilas apresentam propriedades adsortivas após ativação ácida, permitindo que sejam utilizadas como agente descorante de óleo de soja.

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peluso_TomaisGoncalves_M.pdf: 4698944 bytes, checksum: 3430f71d5bf40358338cef1d992df4fc (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo desse estudo é avaliar a tixoconformabilidade da liga A318 sob três pontos de vista: o termodinâmico, o metalúrgico, e o reológico. Esse trabalho é motivado pela falta de estudos sobre a tixoconformabilidade desse material em ambientes industriais. Foram realizadas análises DSC e simulações utilizando o software Thermo-calc® para verificar a viabilidade do ponto de vista termodinâmico. Foram feitas comparações entre o material fundido com e sem agitação eletromagnética para decidir qual seria usado como material de estudo para o tratamento térmico de globularização, e em seguida análises para determinar tamanhos de glóbulo de fase primária, tamanhos de grão e fatores de forma, o que resultou no material fundido com agitação sendo escolhido. O material então passou pelo tratamento térmico de globularização, a fim de observar a evolução morfológica do material. Foram utilizadas micrografias para determinar os tamanhos de glóbulo primário e fator de forma, e micrografias coloridas para determinar os tamanhos de grão, para cada condição de ensaio proposta. O tratamento térmico globularizou com sucesso a microestrutura do material, obtendo fatores de forma de até 0,64, e tamanhos de glóbulo e grão de apenas 76 e 115 µm respectivamente. O material tratado termicamente passou então por ensaios de compressão a quente, para que fosse observado seu comportamento reológico. O maior valor de tensão obtido durante os ensaios foi de apenas 1,95 MPa, e a viscosidade aparente se manteve na ordem de grandeza de 105 Pa.s, o que de acordo com a literatura é semelhante à do vidro fundido, e apresentam ótima conformabilidade. De maneira geral, observou-se pouca variação na morfologia e na reologia do material para as condições de estudo propostas, mostrando que o material é viável para ser utilizado no estado semissólido em ambientes industriais / Abstract: The objective of this study is to evaluate the thixoformability of the A318 alloy under three points of view: the thermodynamic one, the metallurgic one, and the rheologic one. This work is motivated by the lack of that support the thixoformability of this material in industrial environment. DSC analyses, and simulations using the Thermo-calc® software were run in order to verify the viability from the thermodynamical point of view. Comparisons were made between the materials as-cast and electromagnetically stirred in order to decide which would be the feedstock material for the globularization heat treatment, analyzes to determine globule size, grain size and shape factor resulted in the stirred material being chosen. Material then went into globularization heat treatment in order to observe the evolution of the material¿s microstructure. The heat treated material then went through hot pressing tests in order to observe its rheologic behavior. Micrographs were used to determine average primary globule size and shape factor, and macrographs to determine grains size. The heat treatment successfully globularized the microstructure, giving shape factors as high as 0.64, and primary globule and grains sizes only as high as 76µm and 115µm respectively. The material then went through hot pressing tests in order to observe its rheologic behavior. The highest stress shown during the tests was only as high 1,95 MPa, and the apparent viscosity was in the order of magnitude of 105 Pa.s, which according to specialized literature is similar to that of the molten glass, which shows great conformability. In general, there was close to no variation in morphologic and rheologic behavior for the intended test conditions, showing the material¿s processing in the semisolid state in industrial environments to be viable / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

[pt] Neste trabalho estuda-se experimentalmente o comportamento dos fluidos tixotrópicos. Conseguiu-se imagens de fluidos tixotrópicos escoando através de uma expansão seguida de uma contração, ambas abruptas e axissimétricas. A existência de uma superfície de cedêndia produto da fronteira entre o fluido que escoa e o que não escoa, que estende-se da entrada da expansão até a saída da contração, é o principal fenômeno a ser estudado. O número de Re, o tempo para vazão mássica constante e as dimensões da geometria são as variáveis do experimento. Para o desenvolvimento do experimento utilizou-se uma dispersão de laponita RD, que é um fluido transparente com boas características tixotrópicas. Este fluido foi caracterizado reologicamente através da obtenção da flow curve e de testes oscilatórios Strain sweep e frequency sweep. A caracterização reológica apresentou alguns problemas com respeito ao envelhecimento, tipo de geometria e reômetro utilizado, além da falta de repetitividade para baixas taxas de deformação devido ao não pré-cisalhamento da amostra. Todos os problemas foram analisados para dar solução. Os resultados mostraram que a laponita RD é um fluido tixotrópico com característica elástica na região viscoelástica linear. O escoamento do fluido através de uma expansão seguida de uma contração axissimétrica apresentou três tipos de forma que dependem da relação L-D, D-d e o número de Reynolds: escoamento de regime tubular, escoamento de regime tubular expandido e escoamento de regime descontinuo. / [en] The behavior of thixotropics fluids through axisymmetrics expansionscontractions is studied in this research. The main objective is to visualize the shear banding in the flow of a thixotropic fluid, which is the interface between a flowing fluid and a non-flowing fluid. This research uses an experimental procedure to visualize the shear banding within the fluid. The variables used in the experimental procedure were: steady flow rate time, flow rate and geometric characteristics. A dispersion of laponite RD was utilized as the experimental fluid due to its thixotropic and transparent properties. The flow curve , strain sweep and frequency sweep of the fluid were used to obtain the rheology characterization. The rheology characterization showed lack of repeatability due to several factors, such as: aging, type of rheometers, geometry used in the rheometers and lack pre shearing of the sample. All of these issues have been analyzed to give solutions. Finally, the results showed that laponita RD is a thixotropic fluid and elastic in the viscoelastic region. Also that the flow of the fluid through the axisymmetrics expansion-contraction device has three types of behaviors: constant flow area, variable flow area with an expansion in the middle zone and variable flow area with layers of different velocities.

Recheios são componentes utilizados na indústria de chocolates e de confeitos. Os recheios para chocolates podem ser elaborados com gorduras vegetais, açúcar fondant, creme de leite, amido ou com preparados de frutas contendo gomas. Nesses produtos, as gomas podem ser empregadas com a função de estabilizante, espessante ou como redutores de gordura, minimizando alterações sensoriais, de textura e de separação de fases. A goma guar vem sendo utilizada em muitos produtos alimentícios. A goma chichá é extraída de uma árvore brasileira (Sterculia striata) que pertence à mesma família da goma comercial caraia (Sterculia urens). O murici (Byrsonima verbascifolia, Rich) é um fruto brasileiro de alto valor nutricional. Assim foram elaboradas formulações alterando-se a base gordurosa, com os tipos de gordura hidrogenada, low trans, de cupuaçu e manteiga de cacau em diferentes teores (10%, 7,5% e 5% p/v). A polpa de murici (13%) e as gomas chichá e guar (0,3% m/v) foram adicionadas com a finalidade de agregar valor nutricional e estabilizar os recheios. O estudo reológico das formulações foi realizado por testes oscilatórios e rotacionais realizados em conjunto com imagens de microscopia óptica, sendo importante para avaliar os aspectos estruturais e micro estruturais dos produtos decorrente dos ingredientes utilizados, verificando-se assim diferenças de comportamento e interações entre os mesmos. Avaliações físico-químicas foram efetuadas nas formulações contendo gordura low trans + suco de laranja concentrado e gordura low trans + polpa de murici. Os resultados mostraram que a adição da polpa de murici elevou os teores de proteínas e minerais das formulações. A análise reológica apontou caráter sólido ou de gel forte para todas as amostras, pois o módulo elástico foi superior ao módulo viscoso (G\' > G\"). Verificou-se que as formulações com gordura low-trans + goma guar e gordura low trans + goma chichá apresentaram comportamento semelhante; a adição dessas gomas mostrou melhora na recuperação da estrutura inicial do sistema. Em geral, os recheios produzidos apresentaram boa estabilidade e valor nutricional agregado. / Fillings are components used in the chocolate and confectionery industry. The fillings for chocolates can be made with vegetable fats, fondant, cream, starch or fruit preparations containing gums. In these products, the gums can be employed as a stabilizer, thickener or a fat reducing, minimizing sensory, texture and phase separation. Guar gum has been used in many food products. Chichá gum is extracted from a Brazilian tree (Sterculia striata) that belongs to the same family of commercial karaya gum (Sterculia urens). Murici (Byrsonima verbascifolia, Rich) is a Brazilian fruit of high nutritional value. Thus formulations were prepared by changing the fat base with different fat types (hydrogenated fat, low-trans, cupuaçu and cocoa butter) and levels (10%, 7.5% and 5%). Murici pulp (13%), chichá and guar gum (0.3% w / v) were added in order to add nutritional value and stabilize. The rheological study of the formulations was performed by rotational and oscillatory tests in conjunction with optical microscopy images, being important to evaluate the structural and micro structural aspects of the products due to the added ingredients, thus verifying behavioral differences and interactions between them. Physical-chemical evaluations were leaded in the formulations containing low trans fat + concentrated orange juice and low trans fat + murici pulp. The results showed that the addition of murici pulp increased levels of proteins and minerals in formulations. The rheological analysis showed solid or strong gel character for all samples because the elastic modulus was higher than the viscous modulus (G\' > G\'\'). Formulations with low trans fat + guar gum and low trans fat + chichá gum showed similar behavior; addition of the gums showed better recovery of the initial structure of the system. In general, the produced fillings showed good stability and added nutritional value.

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-11-08T18:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gatamorta_Fabio_M.pdf: 4781935 bytes, checksum: 65f15f84c18d74da8cad546219a2f994 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O trabalho apresenta o desenvolvimento de processo de obtencao de espumas sintaticas da liga de aluminio AA2011 a partir da sua infiltracao, no estado semi-solido tixotropico, em preformas porosas de microesferas ocas de vidro sinterizadas. E analisada a influencia de parâmetros de processo na qualidade final do produto. Os parametros de processo variados foram: a temperatura para a infiltracao e o estado inicial da estrutura da liga metalica (extrudada e extrudada com adicional deformacao a frio de 80%), objetivando a variacao da fracao liquida (Fl = 0,6 e 0,8) e das dimensoes dos globulos solidos na pasta tixotropica, respectivamente. O material celular obtido foi analisado quanto a qualidade interna, via tomografia de raios-X; a microestrutura das paredes metalicas, por microscopia optica; foi caracterizado quanto a densidade aparente; e testado quanto a resistencia a compressao e ao impacto. Os resultados obtidos mostraram a possibilidade de obtencao de espumas sintaticas com homogeneidade arquitetural em todo seu volume. A qualidade do produto obtido e dependente das dimensoes das particulas do constituinte solido da pasta tixotropica - dimensoes elevadas, resultantes de processo de obtencao de pastas a partir de estruturas nao deformadas, podem nao permitir a infiltracao nas condicoes testadas; e da fracao liquida presente na pasta - baixas frações dificultam ou mesmo inviabilizam a infiltracao. Espumas de boa qualidade foram obtidas para as condicoes: infiltracao de pasta contendo globulos solidos refinados e temperatura de infiltração de 628ºC. A selecao incorreta de parametros de processo pode resultar em produtos com distribuicao heterogenea de poros ou ruptura da pre-forma. O produto obtido apresentou densidade relativa a liga macica, da ordem de 0,6, caracterizando uma espuma sintatica tipica. Resultados de compressao estatica e dinamica mostraram caracteristico plato de deformação plastica a baixas tensoes, tambem comportamento tipico de materiais celulares / Abstract: The work deals with the development of a process to produce syntactic foams of the AA2011 alloy by infiltration in the thixotropic semi-solid condition, into porous pre-forms of sintered hollow microspheres of glass. It is analyzed the influence of processing parameters in the quality of obtained product. Processing parameters investigated are the infiltration temperature and initial condition of the alloy (extruded and extruded plus additional cold deformation), aiming to observe the influence of liquid fraction (Fl = 0,6 and 0,8) and size of globular solid particles in the thixotropic slurry, respectively, in the infiltration ability. The cellular material produced was tested by X-ray tomography to analyze internal quality; metallic walls of cells were observed by optical microscopy; the material was also characterized in terms of apparent density and mechanical behavior in compression and impact tests. Results showed the viability of producing syntactic foams by the proposed process, with architectural homogeneity throughout the volume. Quality of product is dependent on size of the solid particles in the semi-solid metal and the infiltration temperature. High dimensions of globules, usually resulted from partial melting of non deformed structures, and low liquid fractions in the thixotropic semi-solid can lead to insufficient infiltration. Syntactic foams with reliable quality can be obtained in the system investigated, if the following conditions are used: fine globules and infiltration temperature of 628°C. Incorrect selection of processing parameters can lead to rupture of perform or products with heterogeneous distribution of porous. Obtained products presented relative density of 0,6, related to the massive alloy, characteristic of typical syntactic foams. Results of compression and impact tests showed the presence of plastic deformation plateau at low stress, also typical of cellular materials / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Recheios são componentes utilizados na indústria de chocolates e de confeitos. Os recheios para chocolates podem ser elaborados com gorduras vegetais, açúcar fondant, creme de leite, amido ou com preparados de frutas contendo gomas. Nesses produtos, as gomas podem ser empregadas com a função de estabilizante, espessante ou como redutores de gordura, minimizando alterações sensoriais, de textura e de separação de fases. A goma guar vem sendo utilizada em muitos produtos alimentícios. A goma chichá é extraída de uma árvore brasileira (Sterculia striata) que pertence à mesma família da goma comercial caraia (Sterculia urens). O murici (Byrsonima verbascifolia, Rich) é um fruto brasileiro de alto valor nutricional. Assim foram elaboradas formulações alterando-se a base gordurosa, com os tipos de gordura hidrogenada, low trans, de cupuaçu e manteiga de cacau em diferentes teores (10%, 7,5% e 5% p/v). A polpa de murici (13%) e as gomas chichá e guar (0,3% m/v) foram adicionadas com a finalidade de agregar valor nutricional e estabilizar os recheios. O estudo reológico das formulações foi realizado por testes oscilatórios e rotacionais realizados em conjunto com imagens de microscopia óptica, sendo importante para avaliar os aspectos estruturais e micro estruturais dos produtos decorrente dos ingredientes utilizados, verificando-se assim diferenças de comportamento e interações entre os mesmos. Avaliações físico-químicas foram efetuadas nas formulações contendo gordura low trans + suco de laranja concentrado e gordura low trans + polpa de murici. Os resultados mostraram que a adição da polpa de murici elevou os teores de proteínas e minerais das formulações. A análise reológica apontou caráter sólido ou de gel forte para todas as amostras, pois o módulo elástico foi superior ao módulo viscoso (G\' > G\"). Verificou-se que as formulações com gordura low-trans + goma guar e gordura low trans + goma chichá apresentaram comportamento semelhante; a adição dessas gomas mostrou melhora na recuperação da estrutura inicial do sistema. Em geral, os recheios produzidos apresentaram boa estabilidade e valor nutricional agregado. / Fillings are components used in the chocolate and confectionery industry. The fillings for chocolates can be made with vegetable fats, fondant, cream, starch or fruit preparations containing gums. In these products, the gums can be employed as a stabilizer, thickener or a fat reducing, minimizing sensory, texture and phase separation. Guar gum has been used in many food products. Chichá gum is extracted from a Brazilian tree (Sterculia striata) that belongs to the same family of commercial karaya gum (Sterculia urens). Murici (Byrsonima verbascifolia, Rich) is a Brazilian fruit of high nutritional value. Thus formulations were prepared by changing the fat base with different fat types (hydrogenated fat, low-trans, cupuaçu and cocoa butter) and levels (10%, 7.5% and 5%). Murici pulp (13%), chichá and guar gum (0.3% w / v) were added in order to add nutritional value and stabilize. The rheological study of the formulations was performed by rotational and oscillatory tests in conjunction with optical microscopy images, being important to evaluate the structural and micro structural aspects of the products due to the added ingredients, thus verifying behavioral differences and interactions between them. Physical-chemical evaluations were leaded in the formulations containing low trans fat + concentrated orange juice and low trans fat + murici pulp. The results showed that the addition of murici pulp increased levels of proteins and minerals in formulations. The rheological analysis showed solid or strong gel character for all samples because the elastic modulus was higher than the viscous modulus (G\' > G\'\'). Formulations with low trans fat + guar gum and low trans fat + chichá gum showed similar behavior; addition of the gums showed better recovery of the initial structure of the system. In general, the produced fillings showed good stability and added nutritional value.

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Esposte_JulioCesar_M.pdf: 9041212 bytes, checksum: 491e0e0249f5348f5e35f599c930fc71 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a análise comparativa entre a liga Al-Si5-Cu3-Mg nos estados fundido sob pressão (injetado) e tixoconformado, tomando-se como base um componente comercial suporte de acessórios utilizado em motores a diesel. Caracterizou-se o componente comercial produzido pelo processo de injeção em termos de estrutura e propriedades mecânicas, e por sua vez o produto final obtido pelo processo de tixoconformação é também caracterizado nos mesmos termos a fim de se obter uma base comparativa. Para análise da tixohabilidade, ou seja, capacidade de obtenção de pastas tixotrópicas da liga em estudo, submeteu-se a mesma a análises térmicas utilizando técnicas de DSC, e através de simulação termodinâmica utilizando software THERMOCALC®. São discutidas as temperaturas de transformação e intervalos de solidificação, sugerindo-se janelas de tixoconformação para a liga. A liga foi submetida a tratamentos térmicos de globularização de 120 e 300s, para duas condições de frações sólidas, 45 e 60%, além da avaliação da influência de uma pré-formação a frio por compressão do lingote antes da tixoconformação. A liga mostrou-se interessante para a produção de pastas tixotrópicas, com intervalo de solidificação na ordem de 100°C, além de uma variação da fração líquida com a temperatura favorável para definição da janela de tixoconformação. Este comportamento tixotrópico permitiu o total preenchimento do molde e a obtenção de produtos tixoconformados de boa qualidade, com destaque para a diminuição dos teores de porosidade em comparação aos apresentados pelo componente injetado (cerca de 17 vezes inferiores). O material submetido à prévia deformação a frio apresentou glóbulos de diâmetros reduzidos, provenientes do mecanismo de globularização envolvido que passa pela recristalização do material, e consequente melhora das propriedades mecânicas em relação ao material sem deformação. O produto tixoconformado apresenta propriedades mecânicas que atendem às especificações do material estudado, embora apresentem, para algumas das condições de fabricação empregadas no trabalho, valores de limite de resistência e de dureza inferiores aos do material fundido sob pressão / Abstract: The goal of this work was the comparative study between the Al-Si5-Cu3-Mg alloy obtained by die casting and thixoforging, based on a commercial accessories bracket used in diesel engines. The die casting commercial part was characterized in terms of structure and mechanical properties, and the final sample obtained by thixoforging was characterized in the same terms, in order to have a comparative base. For thixoability analysis, in other words, the capacity to obtain thixotropic slurries of the alloy under study, it was evaluated by thermal analysis through DSC techniques and thermodynamic simulations using THERMOCALC® software. Transformations temperatures and ranges are discussed, proposing thixoforging windows. The alloy was submitted for globularization thermal treatments under 120 and 300s, and solid fractions 45 and 60%, beyond the influence evaluation of a preliminary cold forming before the thixoforging process. The alloy proved to be interesting to produces thixotropic slurries, with solidification range around 100°C, besides a favorable liquid fraction vs temperature to define the thixoforging window. This thixotropic behavior allowed the complete matrix filling and thixoforged samples were obtained with a good quality, highlighting the porosity decreasing in comparison with the die casting component (around 17 times less). Reduced globules sizes were obtained with previous cold forming, due to the involved globularization mechanism of the recrystallization, and consequent mechanical properties improving in face of non cold forming material. Thixoforged product presents mechanical properties according to the studied alloy specifications, although for some manufacturing conditions present lower tensile strength and hardness when compared with die casted component / Mestrado / Materiais / Mestre em Engenharia Automobilistica