Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9745
Título: Redução de Arrasto em Geometrias Rotativas e em Leitos Arteriais
Autor(es): Silva, Renata Trevelin da
Orientador: Soares, Edson José
Coorientador: Siqueira, Renato do Nascimento
Palavras-chave: Redução de arrasto
Solução nutriente salina
Data do documento: 31-Mar-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A redução de arrasto por polímeros vem sendo estudada nas últimas décadas e aplicada em muitos processos industriais. Além de aplicações na indústria, polímeros redutores de arrasto também mostram efeitos positivos na circulação sanguínea e podem representar um meio de tratar doenças cardiovasculares. Investiga-se no presente trabalho os efeitos de diferentes tipos de polímeros como redutores de arrasto em solução nutriente salina (solução utilizada em sistemas de perfusão de órgãos). Três diferentes polímeros são testados: Poliacrilamida (PAM), Óxido de Polietileno (PEO) e Goma Xantana (XG), com concentrações de 10, 50 e 100 ppm. A primeira etapa do trabalho foi feita em reômetro com uma geometria rotativa formada por cilindros concêntricos com folga dupla. Nesta etapa, são obtidas curvas de viscosidade com o aumento da taxa de cisalhamento, para caracterização do fluido, e realizados testes com taxa de cisalhamento constante, para analisar a queda de eficiência do polímero ao longo do tempo do experimento. Tais testes foram feitos utilizando água destilada (AD) e solução nutriente salina Krebs-HEPES como solvente. Os resultados sugerem que a composição da solução salina nutriente Krebs-HEPES não altera significativamente o comportamento dos polímeros PAM e do PEO, mostrando que podem ser satisfatoriamente diluídos neste solvente sem perda da eficiência dos redutores de arrasto. Porém altera a conformação da XG, reduzindo drasticamente sua eficiência. A segunda etapa do trabalho consiste em experimentos em leito arterial caudal de ratos utilizando um sistema de perfusão do órgão, tendo a solução nutriente Krebs-Henseleit como solvente. Tais experimentos são feitos para se verificar possíveis influências das interações com o solvente e com as células do tecido arterial na redução de arrasto promovida pelos polímeros durante o escoamento pulsátil. Os testes são conduzidos variando a vazão de perfusão da artéria caudal para cada concentração dos polímeros considerados, com o objetivo de se avaliar se a solução é capaz de diminuir a pressão de perfusão. Os resultados sugerem que a PAM é um polímero com boa eficiência para reduzir a pressão de perfusão, mas o PEO e a XG não se mostraram bons redutores nas condições utilizadas nos experimentos. Porém esses resultados ainda não são conclusivos e necessitam de estudos mais aprofundados.
Drag reduction bypolymers has been studied over the past decades and several industrialapplicationscan be found. Beyond industrial applications, soluble drag reducing polymers have also shown to produce beneficial effects on blood circulation and may represent a way totreat cardiovascular disorders. In the present work, we investigate the effects of different types of polymer on the drag reduction capacity of nutrient saline solutions commonly on perfusion systems. Three different polymersare tested: Polyacrylamide (PAM), Polyethylene oxide (PEO) and Xanthan Gum (XG), withconcentrations of 10, 50 and 100ppm. The first stage of the work is developed in a cylindrical double gap rheometer device. In this stage, viscosity curves were obtained,increasing the shear rate, in order to understand the rheological characterization of the fluid, and constant shear rate,to analyze the loss of efficiency over time. All the tests were conducted using both distilled water (AD) and Krebs-HEPES nutrient saline solution (SN)as solvent. Our findings suggest that the Krebs HEPES nutrient saline solution composition does not change significantly PAM andPEO behavior, showing that they can be satisfactorily diluted in this solvent without loss of efficiency as drag reducers. However, it modifies XG conformation, drastically reducing its efficiency as drag reducer. The second stage consists of experiments in tail arterial bed of rats using an organ perfusion system, withKrebs-Henseleitnutrient solution as solvent. Such experiments are performed in order to evaluate the waythe drag reduction promoted by the polymers is influenced by the interactions with the solvent and the cells of the arterial tissue during the flow. The tests areconductedvarying the flowrate to the tailartery for each polymer concentration,to evaluate whether the solution is capable of lowering the perfusion pressure. The results suggest that PAM is efficient toreduce the perfusion pressure but PEO andXG doesnot seem to begood reducers under our experimental conditions,these results are not yet conclusive and need to be better studied.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9745
Aparece nas coleções:PPGEM - Dissertações de mestrado

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
tese_10922_RENATA TREVELIN DA SILVA.pdf2.62 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.