[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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:21782 |
| Date | 18 July 2013 |
| Creators | EDGAR HERNAN CANDO NARVAEZ |
| Contributors | PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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