Academic literature on the topic 'Tixotropy'

Hazardous byproducts emissions such as nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO) might be controlled by the use of radiant porous burners. Those heaters require a solid porous matrix where combustion reaction takes place, reason why the heat transfer is much more efficient. This project was based on a rheology study of an alumina slurry, where parameters like viscosity and tixotropy were the guide to select the appropriate formulation to be used in the fabrication of ceramic foams by the replica method. Low strength samples were produced after the first thermal treatment, explained by the absence of a plasticizer when using PVA as a binder. Incomplete sintered foams were obtained due to an insufficient soak time.

The article tackles a mechanism of vibration effect on the construction mixes in two representations: corpuscular and phenomenological. It is known that the construction mixes belong to heterogeneous systems, where processes take place in case of vibration effect that are characterized by tixotropy property, i.е. inversability of interaction forces between the particles in case of imposition and removal of mechanical effects. It has been stated that it is more reasonable to find the qualitative and quantitative relations of various processes (phenomena) in the form of generalized relationships obtained by the methods of similarity theory and dimensions of quantity. Presented are the criterial dependencies of changing efficient viscosity of mixes under effect of vibration from the process working parameters. Proposed are the modified Reynolds and Froude criteria for the mixes vibrating processes. It is reasonable to use the method of object internal vibratory protection when designing the vibratory agitation equipment helping reduce the level of vibration influence on the environment on the one hand, and use the vibratory effects on the material being processed to a maximum extent, on the other hand. In order to implement this method it is proposed to use the equalized eccentric vibration exciters. A number of industrial samples of vibration mixers have been presented.

A consistência e a viscosidade do iogurte são uns dos principais fatores envolvidos na qualidade e aceitação do produto. Dessa forma, este trabalho apresenta um estudo de comparação reológica entre iogurtes comerciais do Rio de Janeiro, Brasil, em cujas formulações constam diferentes espessantes. Foram utilizadas três grandes marcas do mercado e, entre os espessantes utilizados, estão: goma guar, goma xantana, goma carragena, goma alfarroba e carboximetilcelulose. Previamente às análises reológicas, as amostras de iogurtes foram submetidas à determinação do pH, da acidez (expressa em ácido láctico) e da umidade. As curvas de fluxo e de viscosidade foram obtidas em reômetro rotacional Thermo Haake Mars com geometria placa/placa (35 mm de diâmetro), com variação de taxa de cisalhamento entre 0,02 e 100 s-1 (curva ascendente), e 100 e 0,02 s-1 (curva descendente), em um tempo total de 20 minutos. Foi determinada a histerese como a área entre as curvas e ajustados os modelos de Bingham, Casson, Herschel-Bulkley e Ostwald de Waele. Foram realizados também testes de tixotropia, pela medição da viscosidade em função do tempo a uma taxa constante de 100 s-1, por 10 minutos. Estes foram ajustados pelo modelo de Weltman. Além disso, foram verificadas alterações no comportamento reológico em função da variação de temperatura (4 a 24 ºC), cujos resultados foram avaliados pela Equação de Arrhenius. Todas as amostras de iogurte analisadas apresentaram comportamento pseudoplástico e tixotrópico. Todos os modelos foram bem ajustados para as curvas de fluxo, exceto o modelo de Weltman, que não representou bem os testes de tixotropia.

En los quemadores radiantes, la fuente de calor requiere un medio poroso en donde se lleva a cabo la reacción de combustión, que hace más eficiente la transferencia de calor. En este trabajo se realizó un estudio de la reología de la suspensión de alúmina fina, cuyos parámetros de viscosidad y tixotropía fueron la base para la selección de la formulación más adecuada para la fabricación de espumas cerámicas por el método de réplica. Las espumas poliméricas precursoras presentaron mayor porosidad y permeabilidad, en respuesta a la presencia de paredes finas y 99% de celdas abiertas. La mayor resistencia mecánica a la compresión la obtuvo la formulación con mayor carga de sólidos, bajo las mismas condiciones de prueba.

In this experimental work the rheological behavior of umbu pulp has been studied by shear flow (pseudoplasticity, apparent viscosity) and in oscillatory mode (dynamic modules) in the linear domain of viscoelasticity. The studies were carried out with the use of a controlled stress Rheometer Haake RS 100, at different soluble solid concentrations (10, 15, 20 and 25 °Brix), measured at 30 °C. Tests in steady shear were conducted over a shear rate range of 0.1 - 300 s-1 and oscillatory measurements over a frequency range of 0.01 - 100 Hz. The results indicated that umbu pulp behaves as a non-Newtonian fluid, with pseudoplastic characteristics and yield stress appearance and exhibits tixotropic properties. Rheograms were fitted to the Herschel-Bulkey model. From the dynamic test the umbu pulp showed storage modulus (G') values that were always higher than loss modulus (G"), indicating weak gel-like behavior. Storage and loss modulus increased with increase in the concentration.

Este estudo surgiu da necessidade das indústrias cerâmicas do pólo de Santa Gertrudes (SP) se adaptarem às mudanças do comportamento do mercado e às exigências dos órgãos ambientais em relação aos riscos causados pela geração de poeira na fase de preparação da massa. Assim, o processo de preparação de massa via úmida pode ser uma alternativa para esta substituição, sendo necessária a obtenção de uma barbotina que apresente um comportamento reológico adequado ao processo e ao consumo de energia. Foram feitas medidas de viscosidade, tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento com viscosímetro rotacional, tendo como parâmetros de controle, o teor de sólidos da barbotina e a granulometria. Desta forma, foram verificadas variações das suspensões, como o comportamento pseudoplástico e a tixotropia. Também foi analisada a dependência do comportamento reológico com a mineralogia das argilas, obtida por difração de raios X. Os resultados das curvas reológicas mostraram-se muito coerentes com a mineralogia determinada, indicando uma piora do comportamento reológico no sentido da base para o topo da Formação Corumbataí, devido à alteração supérgena e presença de esmectitas.

O chocolate pode ser definido como uma suspensão de partículas sólidas (açúcar, sólidos de cacau e sólidos de leite) em uma fase gordurosa contínua, que contribui para o aroma, o sabor e a cor, além de promover forma ao produto final. A reologia de chocolates é quantificada durante a produção usando-se dois parâmetros: tensão inicial (yield stress) e viscosidade aparente (plástica), em que, geralmente, se utiliza o modelo de Casson. O objetivo deste estudo foi avaliar reologicamente formulações de chocolates produzidos a partir de diferentes cultivares de cacau. As amostras de chocolate foram formuladas com 73,6% de cacau e foram realizadas as seguintes análises: determinação do teor de lipídeos; composição em triacilgliceróis; testes reológicos, e análise do tamanho máximo de partículas. O chocolate proveniente da cultivar PH16 apresentou menor conteúdo de gordura (36,53 g.100 g–1), maior tamanho de partículas (21 µm), maior valor de tensão inicial (20,91 Pa) e maior área de histerese, com mais ampla tixotropia quando comparada às amostras dos chocolates provenientes das cultivares SR162 e Convencional. Os resultados encontrados no estudo reológico mostraram a interferência do conteúdo de gordura e do tamanho de partículas na tensão inicial dos produtos.

Foram produzidas cerâmicas porosas reticuladas a partir de uma matéria-prima natural (AF) empregada na produção de telhas e tijolos, misturando-a com caulim (AC). A matéria-prima AF é constituída basicamente de quartzo e feldspatos. O método empregado para confecção das peças cerâmicas foi o da impregnação em espuma polimérica. Foram otimizadas as viscosidades de barbotinas contendo 70% m/m, utilizando poliacrilato de sódio (PAA-Na) como defloculante. As suspensões com 70% m/m de AF apresentaram viscosidade em torno de 600 mPa.s, reduzindo para 300 mPa.s após adição de 20% m/m de AC. O teor de PAA-Na empregado para a fabricação das cerâmicas porosas foi 2,0% m/m. A tixotropia e a pseudoplastia das barbotinas facilitaram a impregnação de espumas poliméricas com 5, 10 e 40 poros/cm. As cerâmicas reticuladas foram obtidas após sinterização a 1100 e 1200 ºC. Os difratogramas de raios X indicaram a dissolução do quartzo a 1200 ºC, com uma peça apresentando basicamente mulita e fase vítrea. As cerâmicas reticuladas com porosidade 10 poros/cm apresentaram estrutura suficientemente rígida com resistência mecânica superior a 1,70 MPa e com constante de permeabilidade darciana na ordem de 3,58.10-9 (±10,0%) m².

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

3D-printing, också känt som additiv tillverkning, är en tillverkningsmetod som har revolutionerat många branscher och har växt stort både inom industrin och för privat användning. Tekniken använder sig utav en lager-på-lager metod för att tillverka olika objekt. Med dagens teknik går det att printa ut föremål av exempelvis metall, plast, betong och ett flertal andra material. Additiv tillverkning av betong ger möjligheten att skapa nya smarta konstruktionslösningar, vilket medför stora materialbesparingar och minskat materialspill. Produktionskostnader och hastighet kan också dra nytta av metoden genom att minska arbetskraft och eliminera kostnader för tillverkning och montering av gjutformar. Den här studien bidrar till en ökad förståelse för vad som krävs för att utveckla ett fungerande betongmaterial för additiv tillverkning. För att additiv tillverkning ska kunna standardiseras, bli mer kommersiellt och få en bredare användning krävs en djupare förståelse av betongens materialegenskaper. Detta eftersom materialet skiljer sig från konventionell betong. Syftet med detta projekt är att utveckla en betongblandning anpassad för additiv tillverkning. En undersökning görs för att hitta (i) en betongblandning med lämpliga mekaniska materialegenskaper och (ii) en betongblandning som är väl anpassad till 3Dskrivare. Det viktigaste för att en betongblandning ska kunna användas för additiv tillverkning är att blandningen kan pumpas genom systemet och extraheras genom munstycket vid tillverkning samt att slutmaterialet visar bra byggbarhet. Pumpbarhet är förutsättningen för att betongen ska kunna användas i en 3D-skrivare. Betongen ska vara tillräckligt smidig för att kunna pumpas ut genom ett munstycke, men även ha en tillräckligt god inre sammanhållning för att inte deformeras efter att den har pumpats ut. Pumpbarhet påverkas till stor del av vilken sorts pumpsystem som används. Resultaten varierar beroende på vilken pump, munstycke och slang som används vid materialtesterna. Det förefaller att en generell blandning anpassad för flera olika pumpsystem är svårt att uppnå. I det här arbetet har sex olika blandningar med olika variationer testats. Detta ledde till 38 blandningar som genomgått olika tester. De blandningarna med bäst resultat efter finjusteringar var blandning 4.1 och 5.1, de visade hög kvalité för pumpbarhet och byggbarhet. Blandning 4.1 innehåller vatten, anläggningscement, starvis 3040, glenium, CERW, krossballast och glasfibrer och blandning 5.1 är likadant fast med flygaska istället för CERW.
3D printing, also known as additive manufacturing, is a manufacturing method that has revolutionized many industries and has grown widely both in industry and private use. The technique means using a layer-upon-layer method to manufacture different objects. With today's technology, it is possible to print objects of, for example, metal, plastic, concrete and several other materials. Additive manufacturing of concrete structures can be used to create new smart design solutions, which means significant material savings and reduced material waste. Production costs and time reduction may also be achieved using the method due to lower labor requirements and reduced costs for manufacturing and assembling of molds. This study contributes to an increased understanding of what is required to develop a functioning concrete material for additive manufacturing. In order for additive manufacturing to be standardized, become commercial and be broadly used, a deeper understanding of the concrete properties is required. This is because the material used in 3D printing differs from conventional concrete. The purpose of this project is to develop a concrete mixture adapted for additive manufacturing. A survey is made to find (i) a concrete mixture with suitable mechanical material properties, and (ii) a concrete mixture well adapted to 3D printers. The most important thing for a concrete mix to be used for additive production is that the mixture can be pumped through the system and extracted through the nozzle during manufacture and that the final material shows good buildability. Pumpability is a prerequisite for the concrete to be used in a 3D printer. The concrete must be sufficiently flexible to be pumped out through a nozzle, but also have a sufficiently good internal cohesion so as not to deform after it has been pumped out. Pumpability is largely affected by the type of pump system used. The results vary depending on the pump, nozzle and hose used in the material tests. It seems that a general mix adapted to several different pump systems is difficult to achieve. In this work, six different mixtures with different variations have been tested. This led to 38 mixtures that underwent various tests. The mixtures with the best results after fine adjustments were mix 4.1 and 5.1, they showed high quality for pumpability and buildability. Mixture 4.1 contains water, plant cement, starvis 3040, glenium, CERW, crush ballast and glass fibers and mixture 5.1 is similarly fixed with fly ash instead of CERW.

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

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

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Artur Campillos Marfinati.pdf: 2026272 bytes, checksum: 746c537dc29271821923332464cf82a6 (MD5) Previous issue date: 2014-10-10
The Plastisol is a fluid bulk based on PVC, mineral fillers, plasticizers, stabilizers and depending of its final application, a pigment and resins for adhesion providing. It can be produced by using two different types of mixers: The sigma and the cowles. This work studied what was the best mixer for producing the Plastisol and also evaluated the adhesion, viscosity and thixotropic properties gotten using these two producing processes. For a better understanding of adhesion, viscosity and thixotropic phenomenon, it was produced in the laboratory four different samples, each one with different producing process. It was prepared specimens of Plastisol for each producing process used, where the tensile strength was measured in a dynamometer for taking the force intensity and a rheometer for viscosity and thixotropic studies. This way was possible to evaluate what was the best producing process adopted.
O Plastisol é uma pasta fluida composta por resinas de PVC, cargas minerais, plastificantes, estabilizantes e dependendo da aplicação final, pigmentos e uma resina que promova adesão. Ele pode ser produzido a partir da utilização de dois tipos de homogeneizadores: sigma e cowles. Neste trabalho estudou-se qual é o melhor tipo de homogeneizador para a produção do Plastisol e avaliou as propriedades de aderência, viscosidade e tixotropia obtida com a utilização desses dois processos. Para melhor observar o fenômeno da aderência, viscosidade e tixotropia, foram produzidas em laboratório quatro amostras em situações processuais diferentes. Foram confeccionados corpos-de-prova para cada tipo de processo utilizado, aos quais se aplicaram o teste de tensão de cisalhamento em um dinamômetro obtendo os valores da intensidade da força e um reômetro para o estudo de viscosidade e tixotropia determinando desta forma qual foi o melhor processo utilizado.

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

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 2018-08-18T15:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_FrancioniGomes_M.pdf: 4724053 bytes, checksum: 96f025d7f0e3e288c1b9b2379de497e9 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Este trabalho tem por objetivo avaliar a viabilidade técnica da fabricação e utilização do componente de motor (espaçador do ventilador) empregando tecnologia de materiais celulares. Foi empregado processo de tixoinfiltração em pré-formas pós-removíveis de NaCl em estado livre, tendo como matéria prima a mesma liga A356.0 da peça atual (fabricada por fundição convencional). Foi projetada e construída uma nova matriz metálica para se adaptar ao novo tipo de processo. Foram analisados parâmetros de processo como a granulometria do agente bloqueador (NaCl), a proporção da liga e do agente bloqueador e a distribuição de massa do alumínio disposto na matriz. Análises da qualidade dos componentes porosos e dos benefícios na manufatura demonstraram que o processo de tixoinfiltração é tecnicamente viável, com a obtenção de produtos com peso da ordem de 50% do peso do produto convencional, e dimensões finais adequadas, eliminando processos de usinagem e reduzindo tempo de fabricação do componente. Testes de montagem e funcional demonstraram bom desempenho quando submetido às condições de compressão exercidas na montagem e em teste preliminar em motor em funcionamento. Conclui-se que o processo é viável, que produtos mais leves podem ser obtidos em menor tempo de fabricação, mas ajustes visando maior resistência à compressão são necessários e servem como sugestão para futuros estudos
Abstract: This study aims to evaluate the feasibility of the manufacturing and utilization of an engine component (spacer fan) produced by cellular materials technology. The process used was thixoinfiltration of the alloy A356.0 into pre-forms of loose NaCl particles. This alloy is currently used for the production of the conventional cast parts. It was design and built a new metallic tooling to fit the new process. Process parameters were analyzed as the particle size of the space holder (NaCl), the ratio of metal/space holder weight content and the alloy mass distribution inside the metallic tooling. Analysis of the quality of porous parts produced and the benefits in the new process for their manufacture showed that the thixoinfiltration process is technically feasible, resulting products with 50% lowest weight if compared with current cast part and with near net shape, eliminating machining operations and reducing the manufacturing time. Assembly and functional tests showed good performance of the porous part when submitted to conditions of compression, due to assembly and preliminary engine running test. It is possible to conclude that the thixoinfiltration process is feasible, lighter products with reduced manufactuing time can be obtained, but further process adjustments to aim compression resistance are necessary and it is left here as a suggestion for future studies
Mestrado
Manufatura
Mestre em Engenharia Automobilistica