Aplicação de células ultrassônicas para a caracterização de emulsões água em óleo (2021)
- Authors:
- Autor USP: DURÁN, ALBERTO LEMOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: CÉLULAS; PROCESSAMENTO DE SINAIS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho foram usadas duas células ultrassônicas para a caracterização de emulsões de água em óleo, uma com linhas de retardo e a outra com espalhadores. Foi utilizado um transdutor ultrassônico comercial de 3,50 MHz, operando no modo pulso-eco, e as amostras testadas foram de água em óleo hidráulico, e de água em petróleo, com concentrações de água entre 0% e 50% em volume. A primeira célula permitiu medir as seguintes propriedades acústicas das amostras em função da concentração de água: velocidade de propagação, coeficiente de reflexão, impedância acústica, densidade e atenuação acústica. As primeiras quatro propriedades foram comparadas às obtidas pelo modelo teórico de misturas de Urick, resultando em uma diferença inferior a 2%. A atenuação acústica da água foi comparada com valores da literatura, tendo-se obtido um erro bastante maior. Com a segunda célula, foi realizado o monitoramento das emulsões, com a intenção de estudar a sensibilidade da célula e a estabilidade das emulsões em função da temperatura e da concentração de água. Para isto, foram utilizados os parâmetros: correlação cruzada, correlação cruzada com os sinais normalizados e energia de onda. Os resultados obtidos com a célula de espalhamento mostraram uma maior dependência com a concentração do que com o efeito de coalescência, o que sugere uma menor sensibilidade ao tamanho de gota. Inicial mente, foram realizados testes à temperatura de 25C, observando-se boa resolução para concentrações de água inferiores a 20% ao se empregar os métodos de correlação cruzada, e boa resolução em toda a faixa de concentrações medidas usando a energia de onda. Entretanto, após serem realizadas algumas modificações na célula, e na janela de análise dos sinais, a resolução aumentou para todos os parâmetros. Com a célula modificada, foram realizados experimentos àstemperaturas de 20, 25 e 30C. As curvas de correlação cruzada e de energia de onda foram dependentes da concentração e independentes da temperatura (todas em superposição). Já a correlação cruzada com os sinais normalizados foi dependente de ambas as variáveis, sendo que, para cada temperatura, formaram-se retas de diferentes inclinações, cada vez mais negativa com o aumento da temperatura. O máximo desvio nas curvas de energia foi de 16%, nas de correlação cruzada foi de 6% e nas de correlação cruzada com os sinais normalizados foi de 0,37%. O modelo teórico sugeriu uma curva convexa para a velocidade de propagação e os resultados apresentaram um comportamento linear. No entanto, a partir do método proposto para o cálculo da velocidade, foram obtidos resultados coerentes, com uma diferença inferior a 2%.
- Imprenta:
- Data da defesa: 27.09.2021
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ABNT
LEMOS DURÁN, Alberto. Aplicação de células ultrassônicas para a caracterização de emulsões água em óleo. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18012022-121232/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Lemos Durán, A. (2021). Aplicação de células ultrassônicas para a caracterização de emulsões água em óleo (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18012022-121232/ -
NLM
Lemos Durán A. Aplicação de células ultrassônicas para a caracterização de emulsões água em óleo [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18012022-121232/ -
Vancouver
Lemos Durán A. Aplicação de células ultrassônicas para a caracterização de emulsões água em óleo [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18012022-121232/
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