[en] VISUALIZATION OF VISCOPLASTIC MATERIALS UNDER LAMINAR FLOW THROUGH AN ABRUPT EXPANSION - LUÍZ GUSTAVO DE MELO FREIRE (MAXWELL, 2012)
[pt] Um estudo experimental é realizado para investigar o fenômeno de fratura num fluido não Newtoniano viscoplástico através de expansão abrupta com simetria axial. Uma visualização foi, então, efetuada usando uma técnica simples, com adição de pequenas partículas esféricas ao fluido de teste. Neste trabalho três soluções de Carbopol 676, que representou o fluido viscoplástico, foram preparadas e submetidas ao escoamento laminar e lento, com número de Reynolds no tubo a jusante abaixo de 0,1. Três razões de aspecto, a saber, de 2,0 6,0 e 12,5, foram estudadas nesta estreita faixa de regime laminar. Perdas de carga na expansão foram determinadas a partir de medidas experimentais de pressões diferenciais num determinado trecho (antes e após a expansão) para três vazões volumétricas diferentes. Um modelo de um fluido Newtoniano Generalizado foi emprego para descrever o comportamento mecânico do material, com a função da viscosidade de Herschel-Bulkley, que envolve três parâmetros reológicos: tensão limite de escoamento (T0), índice de consistência (K) e índice de comportamento (n). === [en] An experimental study is accomplished to investigate the fracture phenomenon in a non Newtonian viscoplastic material trhougth and abrupt expansion with axial symmetry. A visualization was then performed using a simple technique, with addition of small spherical particles to the test fluid. Aqueous solutions of carbopol 676 at three different concentrations were prepared and submited to creeping flow, with Reynolds number at the larger tube below than 0,1. Three expansion ratios, namely, 2,0 6,0 and 12,5, were studied in this narrow range of laminar flow. Pressure losses ar the expansion plane were determined from experimental measurement of everall pressure differentials along the tubing, for three different flow rates. The generalized Newtonian fluid model was used to describe the mechanical behavior of the material, with the viscosity of the Herschel-Bulkley type, which involves three rheological parameters the yield stress (T0), consistency index (K) and the behaviour index (n).