<p> Power law fluids are analysed for entry flow in straight and converging channels in their pseudoplastic region (0.0≤n≤1.0). The motion and energy equations simplified by the boundary layer assumptions were solved by an implicit finite difference scheme with a marching procedure. To circumvent the difficulties arising from an infinite viscosity at zero shear rate, a minimum value of shear rate was used making the fluid newtonian at low shear rates. </p> <p> Entrance flows between parallel plates of infinite width (Slit) for uniform entry profile are discussed in Part I and converging flows for non-parallel flat plates is the subject of Part II of this work. Results are compared with their equivalent in the current literature for the newtonian case; new results are presented for non-newtonian fluids. These results include velocity and temperature profiles, pressure drops, Nusselt number, and entry lengths as a function of the flow behavior index (n) and the taper angle. </p> / Thesis / Master of Engineering (ME)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-21Bitstream added on 2014-06-13T18:50:36Z : No. of bitstreams: 1 arandaselverio_g_me_sjrp.pdf: 1103053 bytes, checksum: 82b446306de04f7e3cee32bff6293b57 (MD5) / Exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e possuem diferentes propriedades estruturais, físicas e químicas. A investigação das propriedades reológicas de suas soluções é importante devido ao crescente interesse na aplicação comercial de polissacarídeos, principalmente na indústria de alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as características reológicas dos exopolissacarídeos R1, R2, R3 e R4 produzidos por diferentes linhagens de Rhizobium e Mesorhizobium. Análises quantitativas mostraram que o teor de ácido urônico encontrado em R3 (8,4 %) foi maior que em R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) e R4 (0,8 %). A cromatografia de filtração em gel mostrou que R2 e R3 são mais homogêneos e menos polidispersos. Hidrólise ácida total e análise por HPAEC/PAD mostrou glucose como constituinte básico majoritário dos EPS, além de galactose e manose. Todos os polissacarídeos apresentaram comportamento não-Newtoniano, com características de soluções pseudoplásticas nas concentrações de 2, 5 e 10 g/L. O modelo reológico de Ostwald-de-Waele (Lei da Potência) foi utilizado para representar os dados experimentais de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação. Os EPS R1, R2 e R4 demonstraram pequeno aumento na viscosidade em presença de NaCl, e apresentaram comportamento viscoelástico de gel, sendo R1 o que apresenta características de gel mais forte. O EPS R3 manteve-se como o menos viscoso, tanto em meio aquoso quanto em solução salina, provavelmente devido ao maior percentual de ácidos urônicos em sua estrutura. Além disso, R3 exibiu comportamento de solução diluída a baixas concentrações, e viscoelástico de gel fraco em concentrações mais elevadas. A análise da influência da temperatura sobre o comportamento viscoelástico das soluções polissacarídicas mostrou... / Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and possess different structural, physical and chemical properties. Investigation of rheological properties of these solutions is important due to an increasing interest in polysaccharides commercial applications, mainly in food sectors. The objective of this work was investigate rheological characteristics of exopolysaccharides R1, R2, R3 and R4 produced by different Rhizobium and Mesorhizobium strains. Quantitative analysis showed that uronic acid component found in R3 (8,4 %) was higher than R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) and R4 (0,8 %). Gel filtration chromatography indicated that EPS R2 and R3 are more homogeneous and less polidisperse. Acid hydrolysis and HPAEC/PAD analysis revealed that glucose was the main monosaccharide, beyond galactose and mannose. All exopolysaccharides had non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics at concentrations of 2, 5 and 10 g/L. The Ostwald-de-Waele (Power Law) was the rheological model used to represent the experimental data of the shear stress versus shear rate. EPS R1, R2 and R4 demonstrated a slight increase in viscosity in presence of NaCl, and viscoelastic behavior, R1 had strong gelling characteristics. The EPS R3 was less viscous, in water solutions and presence of salt, probably due to a high percentual of uronic acids on its structure. Moreover, R3 exhibited diluted solution behavior at low concentration, and viscoelastic weak gelling at high concentrations. Analysis of temperature influence over polysaccharide solutions viscoelastic behavior showed that EPS R1, R2 e R4 had strong gelling characteristics, at concentrations of 5 g/L.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-12Bitstream added on 2014-06-13T20:43:09Z : No. of bitstreams: 1 castellane_tcl_dr_jabo.pdf: 1115288 bytes, checksum: c46d10396d02bdc45c92887415f5fd8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Rhizobium tropici e outras bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales são produtores de polissacarídeos extracelulares (EPS), que possuem a função de molécula receptora do micro simbionte, fazendo uma interação célula/célula e desencadeando o processo de nodulação. A diversidade de estruturas e composição química apresentadas pelas moléculas de EPS é refletida pela diversidade de enzimas responsáveis pela sua síntese. Neste trabalho, buscou-se a inativação através da mutagênese insercional por transposição in vitro dos genes exoZ da estirpe selvagem Rhizobium tropici SEMIA 4080 envolvidas na síntese das subunidades repetitivas do EPS e no tanden phbAB, responsáveis pela síntese do PHB, com o intuito de obter microrganismos com aspecto altamente mucoso, produtor superior de EPS em relação a estirpe selvagem. Os mutantes obtidos apresentaram colônias mucosas quando cultivados nos meios de culturas PSYA, demonstrando que estirpes de rizóbio mutantes nos genes exoZ e phbAB são capazes de formar biofilme “in vitro” e, ao avaliar a eficiência relativa na produção de EPS, o mutante 4080 Z03 apresentou o melhor resultado. Para as três amostras de EPS foi possível observar um comportamento de fluxo de líquidos pseudoplástico e, também, a influência da concentração de EPS sobre a viscosidade aparente das soluções aquosas. A estirpe selvagem e todos os mutantes induziram a formação de nódulos em feijoeiro (fenótipo Fix+), sugerindo que os genes exoZ e phbAB não estão envolvidos nos processos de infecção e formação nodular mas, sendo necessários para a fixação biológica de nitrogênio / Rhizobium tropici and other bacteria belonging to the order Rhizobiales are extracellular polysaccharides (EPS) producers, which possess the function of the receptor molecule to function as micro-symbiont, making an interaction cell / cell and triggering the nodulation process. The diversity of structures and chemical composition of EPS presented by molecules is reflected by the diversity of enzymes responsible for its synthesis. In this study, we sought to inactivation by insertional mutagenesis by “in vitro” transposition of genes from wild type exoZ Rhizobium tropici SEMIA 4080 involved in the synthesis of the EPS repeating subunits and phbAB tanden, responsible for synthesis of PHB, in order to obtain microrganisms with high mucosal aspect producer of EPS compared to wild type. The mutants showed mucous colonies when grown in culture media PsyA, demonstrating that mutant strains in genes exoZ and phbAB from rhizobia are able to form biofilm “in vitro”, and to evaluate the relative efficiency in the production of EPS, the mutant 4080 Z03 showed the best result. For the three samples of EPS was possible to observe a flow behavior of pseudoplastic fluids, and also the influence of EPS concentration on the apparent viscosity of aqueous solutions. The wild type and mutants induced the formation of nodules in common bean (Fix+ phenotype), suggesting that genes exoZ and phbAB are not involved in the processes of infection and nodule formation, but are necessary for nitrogen fixation

Nesta tese apresenta-se uma formulação mista estabilizada de elementos finitos, com interpolações contínuas para a velocidade e descontínuas para a pressão, para problemas de escoamentos incompressíveis de fluidos não-newtonianos predominantemente pseudoplásticos. Discutem-se as dificuldades de construção de aproximações enfrentadas pelas formulações clássicas bem como resultados numéricos são exibidos para elas. A nova formulação é apresentada e são feitas análises matemáticas de estabilidade e de estimativa de erro. Resultados numéricos são apresentados confirmando as análises matemáticas aqui desenvolvidas. Após uma discussão sobre aspectos da reologia do sangue, e propondo uma nova faixa de classificação, intermediária à macro e à microcirculação, a formulação é também aplicada a diversos modelos constitutivos tendo a pseudoplasticidade como efeito predominante no contexto da reologia sangüínea. / In this thesis, a stabilized mixed finite element formulation is presented, with continuous velocity and discontinuous pressure interpolations, for incompressible flow problems of pseudoplastic dominated non-Newtonian fluids. Difficulties in constructing approximations by classical formulations are discussed and numerical results are also presented for them. The new formulation is presented, mathematical analysis are done for stability and error estimates. Numerical results are presented confirming the mathematical analysis developed here. After discussing on some blood rheological aspects, and introducing a new classification range, intermediate to macro and microcirculation, this formulation is also applied to several constitutive models having pseudoplasticity as a dominated effect in the blood rheological context.

Resumo: Rhizobium tropici e outras bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales são produtores de polissacarídeos extracelulares (EPS), que possuem a função de molécula receptora do micro simbionte, fazendo uma interação célula/célula e desencadeando o processo de nodulação. A diversidade de estruturas e composição química apresentadas pelas moléculas de EPS é refletida pela diversidade de enzimas responsáveis pela sua síntese. Neste trabalho, buscou-se a inativação através da mutagênese insercional por transposição in vitro dos genes exoZ da estirpe selvagem Rhizobium tropici SEMIA 4080 envolvidas na síntese das subunidades repetitivas do EPS e no tanden phbAB, responsáveis pela síntese do PHB, com o intuito de obter microrganismos com aspecto altamente mucoso, produtor superior de EPS em relação a estirpe selvagem. Os mutantes obtidos apresentaram colônias mucosas quando cultivados nos meios de culturas PSYA, demonstrando que estirpes de rizóbio mutantes nos genes exoZ e phbAB são capazes de formar biofilme "in vitro" e, ao avaliar a eficiência relativa na produção de EPS, o mutante 4080 Z03 apresentou o melhor resultado. Para as três amostras de EPS foi possível observar um comportamento de fluxo de líquidos pseudoplástico e, também, a influência da concentração de EPS sobre a viscosidade aparente das soluções aquosas. A estirpe selvagem e todos os mutantes induziram a formação de nódulos em feijoeiro (fenótipo Fix+), sugerindo que os genes exoZ e phbAB não estão envolvidos nos processos de infecção e formação nodular mas, sendo necessários para a fixação biológica de nitrogênio / Abstract: Rhizobium tropici and other bacteria belonging to the order Rhizobiales are extracellular polysaccharides (EPS) producers, which possess the function of the receptor molecule to function as micro-symbiont, making an interaction cell / cell and triggering the nodulation process. The diversity of structures and chemical composition of EPS presented by molecules is reflected by the diversity of enzymes responsible for its synthesis. In this study, we sought to inactivation by insertional mutagenesis by "in vitro" transposition of genes from wild type exoZ Rhizobium tropici SEMIA 4080 involved in the synthesis of the EPS repeating subunits and phbAB tanden, responsible for synthesis of PHB, in order to obtain microrganisms with high mucosal aspect producer of EPS compared to wild type. The mutants showed mucous colonies when grown in culture media PsyA, demonstrating that mutant strains in genes exoZ and phbAB from rhizobia are able to form biofilm "in vitro", and to evaluate the relative efficiency in the production of EPS, the mutant 4080 Z03 showed the best result. For the three samples of EPS was possible to observe a flow behavior of pseudoplastic fluids, and also the influence of EPS concentration on the apparent viscosity of aqueous solutions. The wild type and mutants induced the formation of nodules in common bean (Fix+ phenotype), suggesting that genes exoZ and phbAB are not involved in the processes of infection and nodule formation, but are necessary for nitrogen fixation / Orientador: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Coorientador: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Regiane de Fátima Travensolo Sacomano / Banca: Simone Cristina Picchi / Banca: Jackson Antônio Marcondes de Souza / Banca: Eliamar Aparecida Nascimbem Pedrinho / Doutor

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseBortoloti.pdf: 2966946 bytes, checksum: 21b461fc088f56453d851cca8aa60558 (MD5) Previous issue date: 2006-12-20 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / In this thesis, a stabilized mixed finite element formulation is presented, with continuous velocity and discontinuous pressure interpolations, for incompressible flow problems of pseudoplastic dominated non-Newtonian fluids. Difficulties in constructing approximations by classical formulations are discussed and numerical results are also presented for them. The new formulation is presented, mathematical analysis are done for stability and error estimates. Numerical results are presented confirming the mathematical analysis developed here. After discussing on some blood rheological aspects, and introducing a new classification range, intermediate to macro and microcirculation, this formulation is also applied to several constitutive models having pseudoplasticity as a dominated effect in the blood rheological context. / Nesta tese apresenta-se uma formulação mista estabilizada de elementos finitos, com interpolações contínuas para a velocidade e descontínuas para a pressão, para problemas de escoamentos incompressíveis de fluidos não-newtonianos predominantemente pseudoplásticos. Discutem-se as dificuldades de construção de aproximações enfrentadas pelas formulações clássicas bem como resultados numéricos são exibidos para elas. A nova formulação é apresentada e são feitas análises matemáticas de estabilidade e de estimativa de erro. Resultados numéricos são apresentados confirmando as análises matemáticas aqui desenvolvidas. Após uma discussão sobre aspectos da reologia do sangue, e propondo uma nova faixa de classificação, intermediária à macro e à microcirculação, a formulação é também aplicada a diversos modelos constitutivos tendo a pseudoplasticidade como efeito predominante no contexto da reologia sangüínea.

Aircraft are not allowed to take off prior to cleaning of snow and ice deposits that form on their surfaces under winter conditions to refrain from compromising flight safety. Water based solutions containing mainly ethylene or propylene glycol, or both, are employed either to remove the snow/ice layers or to provide protection against deposition of these layers. The first group of solutions, i.e. de-icing fluids, are Newtonian and have generally low viscosity so that right after their application they fall off the aircraft surfaces, providing little or no further protection against precipitation. Therefore, various anti-icing solutions have then been developed to provide the prolonged protection due to their non-Newtonian and high viscosity characteristics. Although the appropriate ranges of viscosity and surface tension have been determined in a number of studies, actual compositions of these solutions are proprietary. The main objective of this study is to determine the basic interactions between the chemical species in de/anti-icing fluids and their effects on the physical properties of the solutions, especially viscosity, surface tension,freezing point and corrosive effect which enable the design of the de/anti icing fluid composition. A number of polymers and surfactants were dissolved in water-glycol solutions and used in different compositions to get the desired viscosity and surface properties. The dependence of viscosity on polymer concentration, pH of the solutions, glycol content, surfactant concentration, temperature and shear rate were investigated and reported in detail. Among various chemicals, slightly crosslinked and hydrophobically modified polyacrylic acid was utilized as a thickener, sodium oleate and tributyl amine were used as surface agents in the de/anti-icing solutions whose physical properties satisfied the desired requirements. In addition to the studies about de/anti icing solutions, synthesis of a new polymer namely poly (DADMAC-co-vinyl pyyrolidone) was made and its characterization and performance tests were performed. High swelling ratios (up to 360) were attained with 0.5 % crosslinker in 2-3 minutes. Moreover, swellings of the gels were demonstrated to be independent of pH. It was also thought that such a copolymer having anti-bacterial effect induced by DADMAC (Diallyldimethyl ammonium chloride) segments and biocompatability of NVP (N-vinyl pyyrolidone) component would be of interest in biorelated areas.

Resumo: Exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e possuem diferentes propriedades estruturais, físicas e químicas. A investigação das propriedades reológicas de suas soluções é importante devido ao crescente interesse na aplicação comercial de polissacarídeos, principalmente na indústria de alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as características reológicas dos exopolissacarídeos R1, R2, R3 e R4 produzidos por diferentes linhagens de Rhizobium e Mesorhizobium. Análises quantitativas mostraram que o teor de ácido urônico encontrado em R3 (8,4 %) foi maior que em R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) e R4 (0,8 %). A cromatografia de filtração em gel mostrou que R2 e R3 são mais homogêneos e menos polidispersos. Hidrólise ácida total e análise por HPAEC/PAD mostrou glucose como constituinte básico majoritário dos EPS, além de galactose e manose. Todos os polissacarídeos apresentaram comportamento não-Newtoniano, com características de soluções pseudoplásticas nas concentrações de 2, 5 e 10 g/L. O modelo reológico de Ostwald-de-Waele (Lei da Potência) foi utilizado para representar os dados experimentais de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação. Os EPS R1, R2 e R4 demonstraram pequeno aumento na viscosidade em presença de NaCl, e apresentaram comportamento viscoelástico de gel, sendo R1 o que apresenta características de gel mais forte. O EPS R3 manteve-se como o menos viscoso, tanto em meio aquoso quanto em solução salina, provavelmente devido ao maior percentual de ácidos urônicos em sua estrutura. Além disso, R3 exibiu comportamento de solução diluída a baixas concentrações, e viscoelástico de gel fraco em concentrações mais elevadas. A análise da influência da temperatura sobre o comportamento viscoelástico das soluções polissacarídicas mostrou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and possess different structural, physical and chemical properties. Investigation of rheological properties of these solutions is important due to an increasing interest in polysaccharides commercial applications, mainly in food sectors. The objective of this work was investigate rheological characteristics of exopolysaccharides R1, R2, R3 and R4 produced by different Rhizobium and Mesorhizobium strains. Quantitative analysis showed that uronic acid component found in R3 (8,4 %) was higher than R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) and R4 (0,8 %). Gel filtration chromatography indicated that EPS R2 and R3 are more homogeneous and less polidisperse. Acid hydrolysis and HPAEC/PAD analysis revealed that glucose was the main monosaccharide, beyond galactose and mannose. All exopolysaccharides had non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics at concentrations of 2, 5 and 10 g/L. The Ostwald-de-Waele (Power Law) was the rheological model used to represent the experimental data of the shear stress versus shear rate. EPS R1, R2 and R4 demonstrated a slight increase in viscosity in presence of NaCl, and viscoelastic behavior, R1 had strong gelling characteristics. The EPS R3 was less viscous, in water solutions and presence of salt, probably due to a high percentual of uronic acids on its structure. Moreover, R3 exhibited diluted solution behavior at low concentration, and viscoelastic weak gelling at high concentrations. Analysis of temperature influence over polysaccharide solutions viscoelastic behavior showed that EPS R1, R2 e R4 had strong gelling characteristics, at concentrations of 5 g/L. / Orientador: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Coorientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Javier Telis Romero / Mestre

A literatura corrente possui informações limitadas sobre o projeto da área de troca térmica de tanques com jaqueta, serpentina helicoidal, serpentina espiral e chicana tubular vertical, em operação com fluidos não-Newtonianos. A presente tese teve por objetivo principal analisar a transferência de calor, potência consumida e ampliação de escala em tanques com impulsores mecânicos na agitação de fluidos não-Newtonianos com duas superfícies de transmissão de calor, chicana tubular vertical e serpentina em espiral. O trabalho também visou fornecer métodos de ampliação de escala de tanques com agitação para fluidos não-Newtonianos que sigam o modelo reológico da lei das potências. A unidade experimental contemplou dois tanques de acrílico, com volume de 10 litros e 50 litros, respectivamente, chicanas tubulares verticais e serpentina em espiral. Os impulsores mecânicos utilizados foram o axial com 4 pás inclinadas a 45° e o radial turbina com 6 pás planas. Como fluidos utilizaram-se soluções aquosas de carboximetilcelulose (0,5%, 1,0% e 1,5%), solução aquosa de carbopol 940 (1,5%), solução aquosa de sacarose (50%) e água. Todos os experimentos foram conduzidos em batelada. Com os dados obtidos, empregou-se o uso de regressões para a obtenção da Equação de Nusselt, as quais forneceram valores de coeficiente de determinação ajustados entre 0,83 e 0,89 com Reynolds no intervalo de 20 a 405000, Prandtl na faixa de 4 a 6400 e índice reológico do modelo da lei das potências entre 0,45 e 1,00. Observou-se que no aquecimento realizado com a chicana tubular vertical, o impulsor radial forneceu coeficientes de convecção 20% acima quando comparado com o impulsor axial, entretanto o consumo de potência foi cerca de 66% maior em relação ao impulsor axial. No caso da serpentina espiral, o impulsor axial promoveu coeficientes de convecção por volta de 15% superiores em relação ao impulsor radial com um consumo de potência 65% menor. Desse modo, em processos em que não é necessária uma elevada turbulência, recomenda-se o uso do impulsor axial com a serpentina espiral, porém, se o processo demandar uma turbulência significativa, deve-se usar o impulsor radial com a chicana tubular vertical. Em uma última análise, os modelos não-lineares obtidos para ampliação de escala forneceram erros entre 11% e 20% na predição da rotação no tanque industrial, os quais são válidos para Reynolds modificados de Metzner e Otto (1957) na faixa de 20 a 4000 e para fluidos não-Newtonianos pseudoplásticos com índices reológicos entre 0,45 e 1,00. / Current literature has limited information on the design of the thermal exchange area of tanks with jacket, helical coil, spiral coil and vertical tuber baffle, in operation with non-Newtonian fluids. The main purpose of this thesis was to analyze heat transfer, power consumption and scale-up in tanks with mechanical impellers in the agitation of non-Newtonian fluids with two heat transfer surfaces, vertical tube baffle and spiral coil. The work also aimed to provide methods of scale-up tank scale with agitation for non-Newtonian fluids that follow the rheology model of the law of powers. The experimental unit included two acrylic tanks, with a volume of 10 liters and 50 liters, respectively, vertical tube baffles and spiral coil. The mechanical impellers used were the 45° pitched blade turbine (PBT) and the Rushton turbine (RT). Aqueous solutions of carboxymethylcellulose (0.5%, 1.0% and 1.5%), aqueous solution of carbopol 940 (1.5%), aqueous solution of sucrose (50%) and water were used as fluids. All the experiments were conducted in batch. With the obtained data, we used the regressions to obtain the Nusselt Equation, which provided coefficient of determination values adjusted between 0.83 and 0.89 with Reynolds in the range of 20 to 405000, Prandtl in the range of 4 to 6400 and rheological index of the power law model between 0.45 and 1.00. It was observed that in the heating performed with the vertical tube baffle, the RT provided convection coefficients 20% higher when compared to the axial impeller, however the power consumption was about 66% higher in relation to the PBT. In the case of the spiral coil, the PBT promoted convection coefficients around 15% higher than the RT with 65% lower power consumption. Thus, in processes where high turbulence is not required, it is recommended to use the PBT with the spiral coil, but if the process requires significant turbulence, the RT must be used with the vertical tubular chassis. In a final analysis, the nonlinear models obtained for scaling provided errors between 11% and 20% in the prediction of rotation in the industrial tank, which are valid for Metzner and Otto (1957) modified Reynolds in the range of 20 to 4000 and for non-Newtonian pseudoplastic fluids with rheological indexes between 0.45 and 1.00.

A literatura corrente possui informações limitadas sobre o projeto da área de troca térmica de tanques com jaqueta, serpentina helicoidal, serpentina espiral e chicana tubular vertical, em operação com fluidos não-Newtonianos. A presente tese teve por objetivo principal analisar a transferência de calor, potência consumida e ampliação de escala em tanques com impulsores mecânicos na agitação de fluidos não-Newtonianos com duas superfícies de transmissão de calor, chicana tubular vertical e serpentina em espiral. O trabalho também visou fornecer métodos de ampliação de escala de tanques com agitação para fluidos não-Newtonianos que sigam o modelo reológico da lei das potências. A unidade experimental contemplou dois tanques de acrílico, com volume de 10 litros e 50 litros, respectivamente, chicanas tubulares verticais e serpentina em espiral. Os impulsores mecânicos utilizados foram o axial com 4 pás inclinadas a 45° e o radial turbina com 6 pás planas. Como fluidos utilizaram-se soluções aquosas de carboximetilcelulose (0,5%, 1,0% e 1,5%), solução aquosa de carbopol 940 (1,5%), solução aquosa de sacarose (50%) e água. Todos os experimentos foram conduzidos em batelada. Com os dados obtidos, empregou-se o uso de regressões para a obtenção da Equação de Nusselt, as quais forneceram valores de coeficiente de determinação ajustados entre 0,83 e 0,89 com Reynolds no intervalo de 20 a 405000, Prandtl na faixa de 4 a 6400 e índice reológico do modelo da lei das potências entre 0,45 e 1,00. Observou-se que no aquecimento realizado com a chicana tubular vertical, o impulsor radial forneceu coeficientes de convecção 20% acima quando comparado com o impulsor axial, entretanto o consumo de potência foi cerca de 66% maior em relação ao impulsor axial. No caso da serpentina espiral, o impulsor axial promoveu coeficientes de convecção por volta de 15% superiores em relação ao impulsor radial com um consumo de potência 65% menor. Desse modo, em processos em que não é necessária uma elevada turbulência, recomenda-se o uso do impulsor axial com a serpentina espiral, porém, se o processo demandar uma turbulência significativa, deve-se usar o impulsor radial com a chicana tubular vertical. Em uma última análise, os modelos não-lineares obtidos para ampliação de escala forneceram erros entre 11% e 20% na predição da rotação no tanque industrial, os quais são válidos para Reynolds modificados de Metzner e Otto (1957) na faixa de 20 a 4000 e para fluidos não-Newtonianos pseudoplásticos com índices reológicos entre 0,45 e 1,00. / Current literature has limited information on the design of the thermal exchange area of tanks with jacket, helical coil, spiral coil and vertical tuber baffle, in operation with non-Newtonian fluids. The main purpose of this thesis was to analyze heat transfer, power consumption and scale-up in tanks with mechanical impellers in the agitation of non-Newtonian fluids with two heat transfer surfaces, vertical tube baffle and spiral coil. The work also aimed to provide methods of scale-up tank scale with agitation for non-Newtonian fluids that follow the rheology model of the law of powers. The experimental unit included two acrylic tanks, with a volume of 10 liters and 50 liters, respectively, vertical tube baffles and spiral coil. The mechanical impellers used were the 45° pitched blade turbine (PBT) and the Rushton turbine (RT). Aqueous solutions of carboxymethylcellulose (0.5%, 1.0% and 1.5%), aqueous solution of carbopol 940 (1.5%), aqueous solution of sucrose (50%) and water were used as fluids. All the experiments were conducted in batch. With the obtained data, we used the regressions to obtain the Nusselt Equation, which provided coefficient of determination values adjusted between 0.83 and 0.89 with Reynolds in the range of 20 to 405000, Prandtl in the range of 4 to 6400 and rheological index of the power law model between 0.45 and 1.00. It was observed that in the heating performed with the vertical tube baffle, the RT provided convection coefficients 20% higher when compared to the axial impeller, however the power consumption was about 66% higher in relation to the PBT. In the case of the spiral coil, the PBT promoted convection coefficients around 15% higher than the RT with 65% lower power consumption. Thus, in processes where high turbulence is not required, it is recommended to use the PBT with the spiral coil, but if the process requires significant turbulence, the RT must be used with the vertical tubular chassis. In a final analysis, the nonlinear models obtained for scaling provided errors between 11% and 20% in the prediction of rotation in the industrial tank, which are valid for Metzner and Otto (1957) modified Reynolds in the range of 20 to 4000 and for non-Newtonian pseudoplastic fluids with rheological indexes between 0.45 and 1.00.