Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-09-23T16:45:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação mestrado ien 2014 Gil Teixeira Sobrinho.pdf: 1948176 bytes, checksum: 02c0cdc7a1b1c9fa099cc0ba49de1a8e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T16:45:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação mestrado ien 2014 Gil Teixeira Sobrinho.pdf: 1948176 bytes, checksum: 02c0cdc7a1b1c9fa099cc0ba49de1a8e (MD5) Previous issue date: 2014 / A confiabilidade e segurança de um reator nuclear, seja de potência ou de pesquisa, tem como um de seus fatores críticos, o controle da temperatura do núcleo. Para isso, faz-se necessário um trocador de calor de placa que absorva a energia presente no refrigerante que será transferida para água de resfriamento. No trabalho em questão, adotamos como caso exemplo, um reator semelhante ao OPAL (Open Pool Australian Light Water Reactor). Para efeito de comparação, foram utilizados dados de entrada típicos de um Reator Multipropósito de Piscina. Realizaram-se análises termodinâmicas e se utilizou o conceito da efetividade para cálculo das temperaturas de saída do fluido resfriado e do fluido aquecido. Foi também calculado o número de placas mínimas, a partir do conhecimento da área de troca térmica, que garantiria a total remoção do calor produzido pelo reator em potência nominal. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos com software comercial fechado WEBCALC, fornecido pela fabricante de trocadores Alfa Laval. / The reliability and safety of a nuclear reactor, either power or research, have as one of theirs critical factors the core temperature control. For this, it is necessary a plate heat exchanger that absorbs the refrigerant's energy that will be transferred to the cooling water stream. In the current study, we adopted as a case example, a reactor similar to OPAL (Open Pool Australian Light Water Reactor). Input data used for comparison were typical of a Multipurpose Pool Reactor. Thermodynamic analyzes were performed and the output temperatures of the heated and cold fluid were calculated by the effectiveness method. It was also calculated the minimum number of plates, obtained from knowledge of value of the total surface of heat transfer, which would ensure the total removal of the heat produced by the reactor at rated power. The results were compared with those obtained with the commercial software WEBCALC, which was developed by the heat exchanger manufacturer Alfa Laval .

A pasteurização é um processo térmico para inativar micro-organismos patogênicos e deterioradores em alimentos líquidos. O controle do processo é fundamental para a manutenção da temperatura de pasteurização, de forma que a modelagem dinâmica se torna útil no desenvolvimento, nos testes de controladores e nos procedimentos de operação. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a validação experimental da modelagem dinâmica de um pasteurizador a placas com três seções de troca térmica para estudar sua operação em regime transiente. A modelagem consiste em balanços diferenciais de energia entre canais e placas do trocador, perda de calor para o ambiente do tubo de retenção e conexões e as respectivas condições iniciais e de contorno. Os coeficientes de troca térmica do equipamento foram determinados experimentalmente. Na simulação foram adotados métodos de diferenças finitas e a resolução matemática foi realizada através do software gPROMS. O modelo foi aplicado para representar o comportamento de um pasteurizador a placas de escala laboratorial (Armfield FT43A), operando em duas condições: sem e com a influência da incrustação na seção de aquecimento do trocador. Para a validação do modelo foram realizados ensaios experimentais da partida e de perturbação das vazões de alimentação do processo. Foram inseridos termopares em diversos pontos do equipamento e as temperaturas foram registradas com um sistema de aquisição de dados. Para estudar a influência da incrustação na pasteurização, foram realizados ensaios experimentais com dois tipos de leite para se ter alta e baixa incrustação. As placas do trocador foram pesadas e fotografadas antes e depois dos ensaios de incrustação para avaliar o depósito formado. Foram utilizados modelos genéricos de incrustação para a simulação desse efeito sobre o processo de pasteurização. Através da comparação dos resultados experimentais e simulados foi verificada que a modelagem matemática para a operação transiente do processo de pasteurização analisado foi muito satisfatória. / Pasteurization is a thermal process used to inactivate pathogenic and deteriorative microorganisms in liquid foods. Process control is essential for the temperature maintenance of pasteurization, so that the dynamic model is an important tool in the development, controller tests, and also in the procedure of operation. The aim of this work was the development and experimental validation of the dynamic model of a plate pasteurizer with three sections of heat exchange studying the transient state operation. The model consists of differential equations of thermal energy balance between channels and plates of heat exchanger, heat loss to the environment of the holding tube and connections and their respective initial and boundary conditions. The heat transfer coefficients of plate heat exchanger and tubes were determined experimentally. In the simulation, finite difference methods were adopted and the math solving was performed using the gPROMS software. The model was applied to represent the behavior of a plate pasteurizer in laboratory scale (Armfield FT43A), operating in two conditions: free of fouling and with fouling influence on the heating section of the heat exchanger. Experimental tests of the start-up and of disturbances in flow rates of the process were performed for the model validation. Thermocouples were inserted at various points of the equipment and the temperatures were recorded with a data acquisition system. In order to study the influence of the fouling, experimental tests were performed with two kinds of milk to obtain high and low fouling. Plates of the heat exchanger were weighed and photographed before and after of the fouling tests for evaluate the deposit formed. Generic models of fouling were used to simulate the effect of fouling on the pasteurization process. Through the comparison of experimental and simulated results, it was verified that the mathematical modeling for the transient operation of the pasteurization process was very satisfactory.

O principal objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de um modelo matemático de um pasteurizador a placas visando a determinação da distribuição de temperatura e de letalidade ao longo dos canais do trocador de calor em todas as suas seções, nas conexões tubulares e no tubo de retenção para a avaliação do decaimento logarítmico da concentração de um microorganismo alvo ou da atividade de uma enzima alvo em um processo de pasteurização contínua. A modelagem matemática foi composta pelo balanço diferencial de energia e letalidade nos canais do trocador, no tubo de retenção e nas suas conexões, levando em conta a perda de calor para o ambiente nos tubos. O modelo construído apresentou um conjunto de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem e sua resolução foi feita pelo método das diferenças finitas usando o software gPROMS. Um estudo de caso foi analisado e a modelagem descreveu de forma coerente o processo térmico e a letalidade e futuramente ela poderá ser utilizada para a otimização do processo de pasteurização em trocadores de calor a placas, visando a obtenção de produtos seguros e de alta qualidade. A verificação do processo de pasteurização que o modelo desenvolvido contempla foi realizada a partir da validação experimental utilizando um integrador tempo-temperatura e ensaios laboratoriais com indicador enzimático (fosfatase alcalina em tampão fosfato), que mostraram que o modelo desenvolvido se aproxima de maneira satisfatória dos resultados reais. / The main objective of this study was to develop a mathematical model in a plate pasteurizer in order to determine the temperature and lethality distribution along the channels of the heat exchanger in all its sections, in tubular connections and holding tube evaluating the logarithmic decay in concentration of a target microorganism or enzyme activity in a continuous pasteurization process. Mathematical modeling was composed of the differential energy balance and lethality in the channels of the exchanger, the holding tube and its connections, taking into account the heat loss to the environment in the tubes. The constructed model presented a set of ordinary differential equations of first order and its resolution was made by the finite difference method using the gPROMS software. A case study was analyzed and the modeling described the thermal and the lethality process very well and in the future it can be used to optimize the process of pasteurization in plate heat exchangers, aiming the achievement of safe and with high quality products. A verification of the pasteurization process that the model developed contemplates has been performed based on experimental validation using time-temperature integrator and testing with enzymatic indicator (alkaline phosphatase in phosphate buffer), which showed that the model developed satisfactorily approximates the actual results.

A pasteurização é um processo térmico para inativar micro-organismos patogênicos e deterioradores em alimentos líquidos. O controle do processo é fundamental para a manutenção da temperatura de pasteurização, de forma que a modelagem dinâmica se torna útil no desenvolvimento, nos testes de controladores e nos procedimentos de operação. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a validação experimental da modelagem dinâmica de um pasteurizador a placas com três seções de troca térmica para estudar sua operação em regime transiente. A modelagem consiste em balanços diferenciais de energia entre canais e placas do trocador, perda de calor para o ambiente do tubo de retenção e conexões e as respectivas condições iniciais e de contorno. Os coeficientes de troca térmica do equipamento foram determinados experimentalmente. Na simulação foram adotados métodos de diferenças finitas e a resolução matemática foi realizada através do software gPROMS. O modelo foi aplicado para representar o comportamento de um pasteurizador a placas de escala laboratorial (Armfield FT43A), operando em duas condições: sem e com a influência da incrustação na seção de aquecimento do trocador. Para a validação do modelo foram realizados ensaios experimentais da partida e de perturbação das vazões de alimentação do processo. Foram inseridos termopares em diversos pontos do equipamento e as temperaturas foram registradas com um sistema de aquisição de dados. Para estudar a influência da incrustação na pasteurização, foram realizados ensaios experimentais com dois tipos de leite para se ter alta e baixa incrustação. As placas do trocador foram pesadas e fotografadas antes e depois dos ensaios de incrustação para avaliar o depósito formado. Foram utilizados modelos genéricos de incrustação para a simulação desse efeito sobre o processo de pasteurização. Através da comparação dos resultados experimentais e simulados foi verificada que a modelagem matemática para a operação transiente do processo de pasteurização analisado foi muito satisfatória. / Pasteurization is a thermal process used to inactivate pathogenic and deteriorative microorganisms in liquid foods. Process control is essential for the temperature maintenance of pasteurization, so that the dynamic model is an important tool in the development, controller tests, and also in the procedure of operation. The aim of this work was the development and experimental validation of the dynamic model of a plate pasteurizer with three sections of heat exchange studying the transient state operation. The model consists of differential equations of thermal energy balance between channels and plates of heat exchanger, heat loss to the environment of the holding tube and connections and their respective initial and boundary conditions. The heat transfer coefficients of plate heat exchanger and tubes were determined experimentally. In the simulation, finite difference methods were adopted and the math solving was performed using the gPROMS software. The model was applied to represent the behavior of a plate pasteurizer in laboratory scale (Armfield FT43A), operating in two conditions: free of fouling and with fouling influence on the heating section of the heat exchanger. Experimental tests of the start-up and of disturbances in flow rates of the process were performed for the model validation. Thermocouples were inserted at various points of the equipment and the temperatures were recorded with a data acquisition system. In order to study the influence of the fouling, experimental tests were performed with two kinds of milk to obtain high and low fouling. Plates of the heat exchanger were weighed and photographed before and after of the fouling tests for evaluate the deposit formed. Generic models of fouling were used to simulate the effect of fouling on the pasteurization process. Through the comparison of experimental and simulated results, it was verified that the mathematical modeling for the transient operation of the pasteurization process was very satisfactory.

Orientadores: Antonio Marsaioli Junior, Mirna Lucia Gigante / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T23:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_PolianaMendesde_M.pdf: 840297 bytes, checksum: 126db6034bb7ca2da7822e822b9045d0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O leite é um dos alimentos mais completos da natureza devido ao seu elevado valor nutritivo, como riqueza de proteínas, gordura e vitaminas; por esta mesma razão o leite é um excelente substrato para uma grande gama de microorganismos. A pasteurização visa eliminar os microorganismos patogênicos, e reduzir ao máximo a flora banal; no entanto os métodos atuais de aquecimento causam degradação nutricional e sensorial já que o leite é exposto às superfícies de troca térmicas superaquecidas. O leite pasteurizado pode beneficiar-se de melhorias na sua qualidade usando-se a energia de microondas como fonte de aquecimento. O objetivo deste trabalho foi estudar comparativamente os processos de pasteurização por microondas e clássica quanto aos aspectos físico-químicos, microbiológicos e sensoriais. Foram realizados três processamentos sendo que em cada processamento o leite foi pasteurizado (72-75ºC/15-20s) simultaneamente em trocador de calor de placas e em sistema de microondas, refrigerado (4±1ºC), envasado em embalagens plásticas de polietileno e armazenado em câmara refrigerada (4±1ºC). O leite cru foi analisado quanto a pH, acidez titulável, extrato seco total, gordura, nitrogênio total, nitrogênio solúvel em pH 4,6 e em TCA 24%, contagem de microorganismos mesófilos e psicrotróficos. O leite pasteurizado foi analisado quanto a fosfatase, peroxidase, pH, acidez titulável, extrato seco total, gordura, nitrogênio total, nitrogênio solúvel em pH 4,6 e em TCA 24%, coliformes a 30-35ºC e a 45ºC, Salmonella spp, contagem de microorganismos mesófilos e psicrotróficos. Durante o armazenamento refrigerado amostras dos leites pasteurizados foram avaliadas quanto a pH, acidez titulável, nitrogênio total, nitrogênio solúvel em pH 4,6 em TCA 24%, contagem de microorganismos mesófilos e psicrotróficos. O leite produzido no terceiro processamento foi analisado sensorialmente para determinação de diferença e de aceitação das amostras, nos dias 1, 5, 7, 9, 12 e 14 da vida de prateleira. No terceiro processamento também foi feita a determinação do diâmetro dos glóbulos de gordura dos leites. O final da vida de prateleira do leite pasteurizado foi estabelecido como sendo o primeiro dia em que as amostras apresentassem contagem total me microorganismos aeróbios mesófilos superior a 8 x 104 UFC/mL. A pasteurização por microondas mostrou-se eficaz, já que obteve contagens microbiológicas dentro dos padrões estabelecidos em legislação; e mostrou-se mais eficiente do que a pasteurização clássica, já que atingiu 14 dias de vida de prateleira contra 11 dias atingidos pelo leite pasteurizado em trocador de calor de placas. Não foram observadas diferenças significativas entre a pasteurização por microondas e em trocador de calor de placas quanto às características físico-químicas do leite. No entanto houve diferenças significativas entre as amostras de ambos os sistemas quanto à contagem de microorganismos mesófilos e psicrotróficos, a contagem média de microorganismos mesófilos no leite pasteurizado por microondas foi de 4,7 x 101 e de microorganismos psicrotróficos foi de 1,8 x 100 enquanto que esses valores para o leite para o leite pasteurizado em trocador de calor de placas foram respectivamente 2,7 x 102 e 5,4 x 100. As amostras diferiram significativamente no decorrer da vida de prateleira quanto ao pH, caseína (%PV) e quanto à aceitabilidade sensorial, sendo que as notas médias atribuídas pelos provadores para as amostras pasteurizadas por microondas foram superiores àquelas pasteurizadas em TCP. Observaram-se também diferenças significativas entre os diâmetros dos glóbulos de gordura obtidos nos diferentes processos, evidenciando-se que o processamento por microondas promoveu a homogeneização do leite, sem que tenha sido realizada esta etapa durante os processamentos / Abstract: Milk is one of most complete foods of the nature due to raised nutritional value, as wealth of proteins, fat and vitamins; for this same reason milk is an excellent substract for a large gamma of microorganisms. The pasteurization aims to eliminate the pathogenic microorganisms, and to reduce to the maximum the banal flore; however the current methods of heating cause nutricional and sensorial degradation since milk is expose to the overheated surfaces of thermal exchange. Pasteurized milk can benefit of improvements in the quality using the energy of microwaves as heating source. The objective of this work was to comparatively study the processes of pasteurization by microwaves and by classical method in the physicist-chemistries, microbiological and sensorial aspects. Three processes had been carried through being that in each processing milk was pasteurized (72-75ºC/15-20s) simultaneously in an plate heat exchanger and in a microwave system, then cooled (4±1ºC), packed in polyethylene plastic and stored in cooled chamber (4±1ºC). Raw milk were evaluated with respect to the pH, acidity, total dry extract, fat, total nitrogen, soluble nitrogen in pH 4,6 and in TCA 24%, counting of mesophiles and psychrotrophs microorganisms. Pasteurized milk were evaluated with respect to phosphatase, peroxidase, pH, acidity, total dry extract, fat, total nitrogen, soluble nitrogen in pH 4,6 and in TCA 24%, coliforms 30-35ºC and 45ºC, Salmonella spp, counting of mesophiles and psychrophs microorganisms. During the refrigerated storage samples of pasteurized milk were evaluated with respect to pH, acidity, total nitrogen, soluble nitrogen in pH 4,6 in TCA 24%, counting of mesophiles and psychrotrophs microorganisms. The milk produced in the third processes were sensorial analyzed for determination of difference and acceptance of the samples, in days 1, 5, 7, 9, 12 and 14 of the shelf life. In the third processes also was made the determination of the diameter of globules of fat of milk. The end of the shelf life of pasteurized milk was established as the first day in which the samples presented a total count of aerobic mesophilic microorganisms above 8 x 104 UFC/mL. The microwaves pasteurization revealed to be efficient, since it got microbiological counts established in legislation; and revealed to be more efficient then the classic pasteurization, since it reached 14 days of shelf life against 11 days reached by the milk pasteurized in the plate heat exchanger. Were not observed significant differences between the pasteurization by microwaves and in heat plate exchanger with respect to the physicist-chemistries characteristics of milk. However there were significant differences between the samples with respect to the counting of mesophiles and psycrotrophs microorganisms, the average counting of mesophiles microorganisms in the milk pasteurized by microwaves was of 4,7 x 101 and psycrotrophs microorganisms was of 1,8 x 100 while these values for the milk pasteurized in heat plate exchanger were respectively 2,7 x102 and 5,4 x 100. The samples were during the shelf life as respect with the pH, the casein (%PV) and the sensorial acceptability, being average notes attributed by the panel higher to the microwaved. Also were observed significant differences between the diameters of fat globules in the different treatments, showing that the microwave processing promoted the homogenization of milk / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

O principal objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de um modelo matemático de um pasteurizador a placas visando a determinação da distribuição de temperatura e de letalidade ao longo dos canais do trocador de calor em todas as suas seções, nas conexões tubulares e no tubo de retenção para a avaliação do decaimento logarítmico da concentração de um microorganismo alvo ou da atividade de uma enzima alvo em um processo de pasteurização contínua. A modelagem matemática foi composta pelo balanço diferencial de energia e letalidade nos canais do trocador, no tubo de retenção e nas suas conexões, levando em conta a perda de calor para o ambiente nos tubos. O modelo construído apresentou um conjunto de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem e sua resolução foi feita pelo método das diferenças finitas usando o software gPROMS. Um estudo de caso foi analisado e a modelagem descreveu de forma coerente o processo térmico e a letalidade e futuramente ela poderá ser utilizada para a otimização do processo de pasteurização em trocadores de calor a placas, visando a obtenção de produtos seguros e de alta qualidade. A verificação do processo de pasteurização que o modelo desenvolvido contempla foi realizada a partir da validação experimental utilizando um integrador tempo-temperatura e ensaios laboratoriais com indicador enzimático (fosfatase alcalina em tampão fosfato), que mostraram que o modelo desenvolvido se aproxima de maneira satisfatória dos resultados reais. / The main objective of this study was to develop a mathematical model in a plate pasteurizer in order to determine the temperature and lethality distribution along the channels of the heat exchanger in all its sections, in tubular connections and holding tube evaluating the logarithmic decay in concentration of a target microorganism or enzyme activity in a continuous pasteurization process. Mathematical modeling was composed of the differential energy balance and lethality in the channels of the exchanger, the holding tube and its connections, taking into account the heat loss to the environment in the tubes. The constructed model presented a set of ordinary differential equations of first order and its resolution was made by the finite difference method using the gPROMS software. A case study was analyzed and the modeling described the thermal and the lethality process very well and in the future it can be used to optimize the process of pasteurization in plate heat exchangers, aiming the achievement of safe and with high quality products. A verification of the pasteurization process that the model developed contemplates has been performed based on experimental validation using time-temperature integrator and testing with enzymatic indicator (alkaline phosphatase in phosphate buffer), which showed that the model developed satisfactorily approximates the actual results.

[pt] O uso da pasta de gelo começou recentemente a ser aplicado em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar. Como principais vantagens deste fluido, podem ser citados: a possibilidade de armazenar calor latente do gelo e a possibilidade de ser bombeado como a água fria. Assim, o pasta de gelo pode ser usado para o armazenamento térmico no lugar da água fria ou do gelo, desde que, até determinadas concentrações, possa ser bombeado através dos trocadores de calor. Para que esta tecnologia seja aceita extensamente, informações de engenharia são requeridas nas características de transporte nos equipamentos de troca de calor. Um dispositivo experimental foi desenvolvido para estudar os coeficientes de transporte do pasta de gelo em um trocador de calor de placas, utilizando água como carga térmica a resfriar. Foram investigadas várias situações para diferentes frações iniciais e vazões do pasta de gelo. As condições de entrada da carga térmica, foram mantidas constantes. São monitoradas a temperatura, a queda de pressão, a fração do gelo sólido e a vazão do pasta de gelo no trocador de calor, assim como a vazão e a de temperatura na parte da carga térmica. Os resultados mostram que o coeficiente global de troca de calor aumenta com aumento da fração inicial do gelo. A capacidade do resfriamento do trocador de calor aumenta consideravelmente, em relação da água, quando a pasta de gelo, é utilizada como fluido secundário. Finalmente, a queda de pressão aumenta com o aumento da fração inicial de gelo. / [en] The use of the ice slurry is recently applied in the refrigeration and air conditioning systems. Advantages such as the possibility to store latent heat on ice and the possibility of being pumped as cold water can be considered. Ice slurries can be used both for cold storage in place of chilled water or ice and as a secondary refrigerant since, up to certain concentrations, they can be pumped directly through distribution pipeworks and heat exchangers. For ice slurries to become more widely accepted, however, more engineering information is required on fluid flow and heat transfer characteristics. An experimental device was developed to study the transport properties of the ice slurry in plate heat exchangers. Several situations were investigated for different initial fractions and flows of ice slurry. The conditions of the thermal load (pure water), had been kept constant. The temperature field, the pressure loss, the initial fraction and the flow of ice slurry are monitored in the heat exchanger, beyond the flow and the temperature field is monitored in the part of the thermal load. The overall heat transfer coefficient, increases in function of the initial ice fraction. The capacity cooling of the heat exchanger increases with the use of ice slurry when compared to pure water. Finally can be showed that the loss of pressure increases for higher initial ice fraction.

Orientadores: Vivaldo Silveira Junior, Javier Telis Romero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bernardi_Marina_M.pdf: 337845 bytes, checksum: b22d2f1ecde63498948bfd0748a26993 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas a hidrodinâmica e a transferência de calor no escoamento de ovo líquido integral através de dutos com paredes corrugadas, simulando trocadores de calor a placas. A condição de contorno admitida foi a de temperatura da parede constante durante o aquecimento do fluido. A reologia do ovo integral foi determinada experimentalmente em uma ampla faixa de temperaturas (289 ¿ 335K). O ovo apresentou comportamento reológico dependente do tempo, o qual foi explorado neste trabalho. Para os estudos da perda de carga e transferência de calor objetivando o dimensionamento correto de tubulações e equipamentos destinados ao transporte e processamento de fluidos tixotrópicos os parâmetros reológicos independentes do tempo foram empregados. O modelo de Ostwald-De Waelle foi ajustado às curvas reológicas experimentais desconsiderando a dependência do tempo. Foram realizadas medidas experimentais de perda de carga para a determinação do fator de atrito em função de um número de Reynolds generalizado, cujos resultados foram empregados para determinação dos parâmetros geométricos x e u para o regime laminar e dos parâmetros P1 e P2 para o regime turbulento. Esses parâmetros geométricos foram utilizados para correlacionar os coeficientes de transferência de calor convectivos experimentais com as propriedades físicas do fluido, resultando em equações formato clássico, Nusselt=Nu(Reg,Prg) / Abstract: At this work are showed the heat transference and hydrodynamics of liquid egg flow between ducts with corrugated walls, simulating plate heat exchangers. The contour conditions admitted was the constant temperature in the walls during the fluid heating. The whole egg rheology was experimentally determinated in a extend temperature range (289 ¿ 335K). The egg rheology behavior was time dependent, which was explored at the present work. However, to study the loss of load and heat transference this time dependence behavior was not considerated, because, according to Skelland, the correct sizing of equipments and tubings used to tixotropic fluid transport and processing must be done using time independent rheologic parameters. The Ostwald-De Waelle model was adjusted at the experimental rheologycal curves disrespecting the time dependence. It was realized experimental determinations of loss of load to determination of Fanning factor in function of Reynolds generalized number, and the results was used to determination of x and u geometrics parameters to laminar flow and P1 and P2 to turbulent flow. These geometrics parameters were used to correlated the experimental heat transference coefficient with the fluid physic properties resulting in equations on the classic format, Nusselt=Nu(Reg,Prg) / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

[pt] A pasta de gelo é uma mistura de água e um aditivo, com finas partículas de gelo, apresentando uma alta densidade de energia térmica. O principal motivo de sua utilização deve-se à combinação do aproveitamento do calor latente na mudança de fase com capacidade de ser bombeado. O presente trabalho trata do estudo experimental sobre a transfe rência de calor e queda de pressão, com mudança de fase, utilizando uma mistura de propileno glicol - água com 13,8% de concentração em peso, num trocador de calor de placas com arranjo em U para 16 placas. Realizaram-se testes de troca de calor com escoamento em paralelo e contra-corrente, para duas condições de fração mássica de gelo e números de Reynolds para a pasta de gelo entre 150 e 425, com diferentes condições de carga térmica. Dos testes foram observados aumentos de até 25% no coeficiente global de troca calor, ao se incrementar a vazão e, conseqüentemente, o número de Reynolds da pasta de gelo. Com o aumento da fração de gelo melhora-se a capacidade de resfriamento, diminuindo o número de Nusselt da pasta de gelo. O coeficiente global de troca, porém, começa a diminuir. Na literatura esta relação ainda não está bem definida. Alguns autores relatam ganhos, perdas ou indiferença no coeficiente global. Resultados do coeficiente global e do número de Nusselt, nos modos paralelo e contra-corrente, não apresentaram grande diferença. A capacidade de resfriamento em contra-corrente foi maior, apresentando valores de efetividade cerca 10% acima dos resultados observados no modo paralelo. Os fatores de atrito encontrados variaram entre 0,030 a 0,085, o que concorda com os resultados apresentados por outros pesquisadores. Como era de se esperar, o fator de atrito diminui com o aumento da vazão mássica e de maneira inversa com o aumento da fração de gelo. / [en] Ice slurry is an aqueous solution from which ice crystals are formed. These crystals possess high energy density, in the form of latent heat. Furthermore, the fact of being a slurry makes it an excellent energy carrier, for it can be easily pumped. The present work presents an experimental procedure to assess the heat transfer and the pressure loss, with phase change, using a mixture of propyleneglycol and water, 13.8% weight, in a U-plate heat exchanger with 16 plates. Tests were carried out for both parallel and counter-flow configurations of the heat exchanger, for two different mass fractions of ice and with Reynolds numbers between 150 and 425 for the slurry. Different thermal loads were considered. The experiments showed increases of up to 25% in the overall heat transfer coeficiente when the slurry flow is increased, with consequent increase in the Reynolds number. By increasing the ice fraction the cooling capacity is improved, reducing the Nusselt number. In the literature, this relationship is not clearly defined, as some authors show gains in the heat exchange coefficient, losses, and some others did not observe any influence on this parameter. Regarding the heat Exchange configuration, i.e., parallel or counter-flow, neither the heat exchange coefficient, nor the Nusselt number suffered major influence. The effectiveness is up to 10% higher for the counter-flow configuration in comparison with the parallel configuration. The figures found for the friction coefficient, between 0,030 and 0,085, are in good agreement with the literature. As expected, the friction coefficient decreases when the mass flow is increased, and increases when the ice fraction is increased.