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Avaliação do efeito do histórico de cisalhamento na curva de escoamento de óleos parafínicos

Waxy crude oil has a complex composition due to the several components present in the material, such as resins and asphaltenes, which affect the material rheological behavior at low temperatures. It is well known in the literature that waxy oils are thermal and shear history dependents. In addition,...

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Autor principal:	Legnani, Amanda
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Parafina Cisalhamento Reologia Escoamento Deformações (Mecânica) Reômetros Indústria petrolífera Paraffin Shear (Mechanics) Rheology Runoff Deformations (Mechanics) Rheometers Petroleum, Industry and trade CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23959
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spelling	riut-1-239592021-01-25T06:10:26Z Avaliação do efeito do histórico de cisalhamento na curva de escoamento de óleos parafínicos The influence of the shear history on the flow curve of waxy oil Legnani, Amanda Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro Santos, Tainan Gabardo Miranda dos Andrade, Diogo Elias da Vinha Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro Franco, Admilson Teixeira Germer, Eduardo Matos Parafina Cisalhamento Reologia Escoamento Deformações (Mecânica) Reômetros Indústria petrolífera Paraffin Shear (Mechanics) Rheology Runoff Deformations (Mechanics) Rheometers Petroleum, Industry and trade CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Waxy crude oil has a complex composition due to the several components present in the material, such as resins and asphaltenes, which affect the material rheological behavior at low temperatures. It is well known in the literature that waxy oils are thermal and shear history dependents. In addition, some authors have shown that the flow curve of waxy oil is a function of the higher shear rate experienced by the material. In other words, the material does not recover its initial structure at rest or when a lower shear rate is applied in the sample, therefore waxy oil cannot be defined as thixotropic material. In the present work, the effect of shear history on the flow curve of the waxy oil is studied by performing experiments with controlled shear rate on rotational rheometers. This work consists of six steps, the first one is the investigation of the material steady state condition based on rheometric experiments imposing different levels of shear rate during distinct periods. One can observes that the steady state condition depends on the combination of the shear rate and the time in which it is imposed, that is the total deformation imposed on the material. For the subsequent steps of the work it was elaborated experimental protocols in which shear rate ramps followed by shear rate plateaus levels were applied in order to study the influence of the shear history on the material flow curve. It was noted that the maximum shear rate and the time that this shear rate is imposed in the material affect the apparent fluid viscosity. Therefore, by analyzing the results, one can conclude that the total deformation experienced by the material is the main point to determine the influence of the shear history on the rheological behavior of waxy oils. Petróleo Brasileiro (Petrobrás) O petróleo parafínico possuiu composição complexa devido aos diversos componentes presentes na estrutura, como resinas e asfaltenos, que por consequência influenciam nas propriedades reológicas do material em baixas temperaturas. Os trabalhos disponíveis na literatura mostram que o petróleo parafínico apresenta variação de comportamento em função de seu histórico térmico e de cisalhamento. Além disso, alguns autores mostraram que a curva de escoamento do óleo parafínico é função da maior taxa de deformação imposta ao material. Sendo assim, o petróleo parafínico não recupera a estrutura inicial, portanto, não pode ser definido como material tixotrópico. No presente trabalho, o efeito do histórico de cisalhamento na curva de escoamento de óleo parafínico formulado é avaliado pela realização de experimentos controlados de taxa de deformação em reômetros rotacionais. O trabalho consiste em seis etapas, sendo a primeira a investigação da condição de equilíbrio do material a partir de experimentos reométricos impondo-se diferentes patamares de taxa de deformação durante diferentes períodos. Observou-se que a condição de equilíbrio depende da combinação da taxa de deformação e do tempo em que a taxa de deformação é imposta, ou seja, da deformação total imposta ao material. Para as etapas posteriores foram elaborados protocolos experimentais nos quais foram aplicadas rampas de taxa de deformação intercaladas com patamares a fim de estudar a influência do histórico de deformação na curva de escoamento do material. Notou-se que a taxa máxima de deformação e o tempo que a taxa de deformação é imposta ao material exercem influência significativa na viscosidade aparente do fluido. Portanto, através da análise dos resultados, concluiu-se que a deformação total sofrida pelo material é o ponto principal para determinar a influência do efeito do histórico de cisalhamento sobre o comportamento reológico de óleos parafínicos. 2021-01-24T20:48:32Z 2021-01-24T20:48:32Z 2019-11-28 bachelorThesis LEGNANI, Amanda. Avaliação do efeito do histórico de cisalhamento na curva de escoamento de óleos parafínicos. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23959 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Bacharelado em Engenharia Mecânica UTFPR
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description	Waxy crude oil has a complex composition due to the several components present in the material, such as resins and asphaltenes, which affect the material rheological behavior at low temperatures. It is well known in the literature that waxy oils are thermal and shear history dependents. In addition, some authors have shown that the flow curve of waxy oil is a function of the higher shear rate experienced by the material. In other words, the material does not recover its initial structure at rest or when a lower shear rate is applied in the sample, therefore waxy oil cannot be defined as thixotropic material. In the present work, the effect of shear history on the flow curve of the waxy oil is studied by performing experiments with controlled shear rate on rotational rheometers. This work consists of six steps, the first one is the investigation of the material steady state condition based on rheometric experiments imposing different levels of shear rate during distinct periods. One can observes that the steady state condition depends on the combination of the shear rate and the time in which it is imposed, that is the total deformation imposed on the material. For the subsequent steps of the work it was elaborated experimental protocols in which shear rate ramps followed by shear rate plateaus levels were applied in order to study the influence of the shear history on the material flow curve. It was noted that the maximum shear rate and the time that this shear rate is imposed in the material affect the apparent fluid viscosity. Therefore, by analyzing the results, one can conclude that the total deformation experienced by the material is the main point to determine the influence of the shear history on the rheological behavior of waxy oils.
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