Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T02:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:22:14Z : No. of bitstreams: 1 81762.pdf: 1891524 bytes, checksum: 65272885709cc99263bfa072da8bff34 (MD5) / Nós construímos um Viscosímetro de Placa Oscilante Informatizado para medir os três coeficientes de viscosidade, conhecidos como coeficientes de Miesowicz, para os cristais líquidos nemáticos, entre outras aplicações. O equipamento é baseado no amortecimento da oscilação de uma balança analítica causada pela viscosidade da amostra. A amplitude de oscilação é medida através da interceptação da luz de um laser pelas franjas de moiré formadas por duas grades de difração. O pulso de luz é transferido para o computador que processa os dados e fornece a viscosidade da amostra.

Orientador: Carlos Alberto Gasparetto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-14T14:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Formaggio_GeraldoJose_M.pdf: 2281508 bytes, checksum: 6db0d66e8256680b264cb785da992233 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Foi projetado, construído e ensaiado um reômetro do tipo capilar que funciona acoplado à máquina de ensaios universais INSTRON modelo 1130. O reômetro é constituído basicamente de um reservatório que contém o material a ser ensaiado e de um tubo capilar através do qual o material deve escoar com vazão constante em regime permanente e laminar para que seja determinada a perda de carga nesse escoamento, o que vai possibilitar o cálculo da tensão de cisalhamento enquanto que a vazão permite calcular a taxa de deformação. Uma combinação de velocidades diferentes de acionamento da máquina de ensaios com um conjunto de tubos com diferentes comprimentos e diferentes diâmetros fornece as variáveis, tensão de cisalhamento e taxa de deformação, que possibilitam o ajuste de um certo modelo de comportamento reológico ao material ensaiado. A faixa de trabalho do reômetro é bastante ampla e permite ensaios com taxas de deformação variando desde 3 s-1 até 60.000 s-1, com fluidos que tenham viscosidade aparente1,0 cP ate 2,5.105 cP. Os ensaios foram conduzidos utilizando-se três diferentes fluidos: óleo lubrificante SAE 40 e glicerinaique apresenta¬ram comportamento Newtoniano e uma solução aquosa a 3% em peso de CMC que apresentou comportamento pseudoplástico. Os resultados obtidos foram analisados através de dois parâmetros estatísticos: coeficiente de correlação "r2" e distribuição de probabilidade 'F¿de Snedecor. Pela análise estatística foi possível concluir que o reômetro projetado é de alta confiabilidade pelo desempenho e qualidade dos parâmetros reológicos obtidos / Abstract: A capillary type rheometer which operates coupled to the universal testing machine INSTRON model 11303, was designed, built and tested. The rheometer has basically a reservoir that contain the testing material and a capillary tube through which the ma¬terial has to flow steadly at a constant rate and laminar regime in order to detect the pressure drop that gives the shearing stress meanwhile the flow rate enhances the determination of the shear rate. A combination of several different speeds of the testing machine together with the tubes of different length and diameter gives the parameters shear stress and shear rate that lead to adjust a model of rheological behaviour to the material under test. The rheometer has a wide range of operation with shear rate ranging from 1 s-l to 60,000 s-1, and fluids with apparent viscosity ranging from 1.0 cP to 2.5.105 cP. Tests were conducted with three differents fluids: lubricating oil SAE 40 and glycerin that behaved as Newtonian and an aqueous solution 3% by weight of CMC that presented a pseudoplastic behaviour. Results were analysed through two statistical parameters: correlation ratio "r2" and Snedeaor distribution coefficient "F". The statistical analysis led to the conclusion that the rheometer designed presents an high degree of confidence by the performance presented and the quality of the rheological parameters obtained / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: M. Anandha Rao / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtoyaPalomino_LeoncioNicanor_M.pdf: 2192148 bytes, checksum: ac3bffb7e92dfa1c15c7d1d4fe5b7a26 (MD5) Previous issue date: 1971 / Resumo: Foram estudadas as características reologicas dos purês de quatro frutas tropicais e as características do desempenho de um viscosxmetro de tubos, cujo desenho era uma modificação daquele apresentado por Saravacos. As determinações experimen tais em cada purê foram correlacionadas ao modelo da Lei da Potência , determinando-se os seus parâmetros característicos pelo método dos mínimos quadrados. Na verificação da validade da re gressão linear foi empregado o Teste de Fisher, sendo que os raios de correlação indicaram 95% de probabilidade para os dados do purê de banana e 99% para os dados dos purês de goiaba, manga e mamão* Os parâmetros do comportamento do fluxo n foram menores que a unidade (banana 0 ,492 , goiaba 0,475, manga 0 ,329 e mamão 0,480), indicando desta, maneira que todos eles possuíam comporta mento pseudoplãstico. Os índices de consistência K1 foram 40,91 no purê de banana, goiaba 47,98, manga 24,60 e 12,50 no caso do purê de mamão. Ho referente ao desempenhe do visoosímetro, a análise das fontes de erro indicaram que elas possuíam influência despresível nas determinações experimentais. A análise geral dos erros permitiu estimar que os dados experimentais eram re produzíveis na faixa de + 5% / Abstract: The rheological behavior of four tropical fruit purees, and the performance characteristics of a tube viscometer, which was a modified design of that used by Saravacos have been studied. The experimental data was found to be well correlated by the Power law model. The parameters of the Power law model were determined by the method of least squares, Employing Fisher's test for linear regression the probabilities were fond to be; 95% for the data with banana puree and 991 for the data with purees of mango, guava and papaya. The flow behavior index n was less than unity for all the purees (banana 0 ,49 2 , guava 0,^765 mango 0 ,392 and papaya 0 ,480), indicating pseudoplastic behavior of all the purees tested. The respective magnitudes of the consistency index were ¿- 40,91, 4?s98 , 2^j6C and 12,50 Lrror analysis on the performance of the viscosimeter indicated negligible influence of the experimental variables. An estimate of the total error indicates that the experimental data can be reproduced within an accuracy of ± 5% / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FabricioBassanidos_M.pdf: 870223 bytes, checksum: 8af2408dfd741b81353a11d68bfe345e (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A produção de concretos com elevado desempenho quanto a fluidez, propriedades reológicas e durabilidade, demanda o conhecimento das características físico-quimicas dos cimentos, intervenientes no desempenho dos mesmos. O presente trabalho estuda a influência do teor do C3A, tendo por objetivo contribuir para a compreensão dos fatores que deteiroinam o comportamento reológico das pastas de cimento. Foram selecionados três cimentos nacionais com diferentes teores de C3A e com mínimos teores de adições presentes. Efetuou-se a composição de um cimento e uma escória de alto-forao, obtendo-se também três diferentes teores de C3A. Estes materiais foram moídos em laboratório para equalização das suas áreas específicas. A avaliação do comportamento reológico embasou-se na determinação da viscosidade das pastas através de ensaios com um viscosímetro rotativo e, indiretamente, correlacionando à área de espalhamento obtida pelo ensaio do abatimento do mini-tronco de cone. O método do abatimento do mini-tronco de cone não se mostrou satisfatório para a avaliação do comportamento reológico dos materiais estudados. Através dos resultados obtidos com o viscosímetro rotativo foi possível determinar a viscosidade aparente, em função do tempo - as quais indicaram um comportamento reológico característico para as diferentes amostras e misturas avaliadas. / Abstract: The production of high performance concrete with special rheologic properties, fluidity and durability, demands the knowledge of physical and chemical characteristics of the used cement. The herein research studies the C3A influence on cement pastes, in order to add knowledge to all the aspects that can contribute to its rheologic behavior and, consequently, to mortars and concretes. It was select three Brazilian cements with different amounts of C3A and minimum additions to the clinker. It was made a composition of the cement and blast furnace granulated slag in order to obtain three different amounts of C3A. These materials were grind to have the same specific surface. The Theological behavior was studied through determination of the viscosity of the cement pastes, and correlating it with the spread surface obtained by the Kantro test. This test method was not efficient in showing the real rheologic behavior of the studied materials. It was possible to determinate the apparent viscosity with time through the use of a viscometer device, which has shown a peculiar rheological behavior to the different specimens and mixtures studied. / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

[pt] O sucesso da operação de perfuração de poços de petróleo provém da incessante pesquisa científica que busca soluções e melhorias às diversas etapas deste processo. A correta formulação dos fluidos de perfuração e suas medições reológicas são parte fundamental neste cenário. O objetivo deste estudo é investigar o funcionamento de um viscosímetro Fann 35A e a metodologia utilizada para caracterização reológica de fluidos de perfuração, mediante comparação com um reômetro rotacional. Por conseguinte, diferentes fluidos, tais como soluções poliméricas e fluidos de perfuração, foram analisados com a finalidade de propor novas recomendações e aprimorar o uso do equipamento, comumente utilizado pelas companhias de petróleo. Curvas de escoamento e testes de força gel foram executados e, os resultados mostraram que as equações API são responsáveis pela determinação errônea dos parâmetros reológicos destes fluidos. Além disso, foi realizado um estudo teórico da relação entre a pressão e vazão em escoamento em tubo e espaço anular. Observou-se que a escolha precisa da função de viscosidade é imprescindível para o correto dimensionamento de bomba. Ademais, uma geometria ranhurada foi projetada e desenvolvida a fim de evitar os efeitos do deslizamento aparente em baixas taxas de cisalhamento. A força gel, medida importante para avaliar o reinício do escoamento em poços de petróleo, também foi avaliada e apresentou resultados bastante divergentes dos obtidos no reômetro. O gel adicional exibiu respostas significativas e assim, sua utilização é indicada. Por fim, as melhorias e metodologias propostas mostraram-se promissoras, embora em alguns casos não possua valia pelo custo benefício. A incorporação das recomendações obtidas no presente estudo garante aquisição com maior acurácia da reologia de fluidos de perfuração e, consequentemente, desempenho correto de algumas funções atribuídas ao mesmo, evitando assim ocorrência de sérios problemas operacionais, ambientais e financeiros. / [en] The success of a drilling operation in an oil well emerges from the unrelenting scientific research for solutions and improvements to the various stages of this process. The correct formulations of drilling fluids and their rheological measurements are essential to this scenario. This study aims to investigate the functionality of a rotational viscometer 35A and the methodology used to characterize the fluids’ rheology through the comparison with a rotational rheometer. Hence, different fluids, such as polymeric solutions and drilling fluids, were analyzed to propose new standards and improve the equipment operation, generally used by the oil companies. The results show that API equations are responsible for the inaccurate determination of these fluids rheological parameters. Besides, a theoretical study of the relationship between pressure and flow rate in a tube and annular flow was performed. It was observed that the choice of viscosity function is extremely important to determine the correct pump size. Also, a roughed geometry was designed and developed for the viscometer to avoid wall slip at low shear rates. The gel strength, an important parameter to analyze restart of flows in oil wells, was analyzed and presented expressively divergent results from those obtained with a rheometer. The additional gel strength showed interesting results that indicate its use. Finally, the improvements and proposed methodology were found to be promising, although in some cases, it is not worth the cost-benefit analysis. The use of this present study s recommendations guarantees the accuracy of drilling fluids rheology and, consequently, a good performance of some of its functions, avoiding the occurrence of serious operational, environmental and financial problems.

[pt] O uso de nanofluidos na área de Termociências tem sido de grande interesse tendo em vista possibilitar uma melhora significativa na capacidade de transferência de calor em máquinas térmicas. Isto se deve em função da presença de partículas em suspensão com diâmetros menores que 100 nm que são dispersas em fluidos convencionais. Parâmetros como viscosidade e condutividade térmica são fatores determinantes no desempenho desses materiais como fluidos térmicos em diferentes aplicações. O presente trabalho teve como objetivo a realização de ensaios experimentais para determinação da viscosidade dinâmica e da tensão cisalhante de três nanofluidos com diferentes composições, sob condições de temperatura controlada (faixa de -10 graus Celsius a 30 graus Celsius). Dois parâmetros adicionais - taxa de cisalhamento e taxa de rotação - foram condicionantes nos ensaios. A montagem da bancada experimental foi realizada a partir do acoplamento de um viscosímetro rotativo com um banho termostático. As curvas obtidas mostraram incremento da viscosidade dinâmica com a temperatura para os nanofluidos em relação aos seus fluidos base. Houve também incremento da viscosidade relativa, sobretudo para temperaturas mais elevadas. Os nanofluidos apresentaram comportamento não newtoniano. Para elevadas taxas de cisalhamento, as medições de viscosidade tendem a valores constantes. Correlações entre viscosidade com temperatura e com taxa de cisalhamento foram construídas seguindo funções exponenciais decrescentes e de potência, respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho acrescentam conhecimento à literatura científica sobre a viscosidade e o comportamento reólógico de nanofluidos a baixas temperaturas. / [en] The use of nanofluids in the Thermosciences has been of great interest since it enables a substantial improvement in the heat transfer capacity in thermal machines. This is possible due to the presence particles in suspension, with diameters less than 100 nm, dispersed in conventional fluids. Parameters such as viscosity and thermal conductivity are determining factors in the performance of these materials as thermal fluids in different applications. The objective of the present work was to determine the dynamic viscosity and the shear stress of three distinct nanofluids under controlled temperature conditions (range -10 Celsius degrees to 30 Celsius degrees) at laboratory. In addition, shear rate and rotation rate were also conditioning parameters. The experimental apparatus was assembled coupling a viscometer with a thermal bath. The obtained results showed an increase of the dynamic viscosity with temperature for all nanofluids with respect to their base fluids. An increase of the relative viscosity was also observed especially at higher temperatures. The three nanofluids have shown a non-newtonian behavior. With high shear rates, the measured viscosities tended towards constant values. Curve adjustments were performed between viscosity vs temperature and viscosity vs shear rate using exponential decay function and the Power Law, respectively. The achievements of this research added scientific understanding about the viscosity and rheological behavior of nanofluids at low temperatures.