REDUÇÃO de Arrasto em Geometrias Rotativas e em Leitos Arteriais

Nome: Renata Trevelin da Silva
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 31/03/2017
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Edson Jose Soares Orientador
Renato do Nascimento Siqueira Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Edson Jose Soares Orientador
Kleiber Lima de Bessa Examinador Externo
LEONARDO DOS SANTOS Examinador Externo
Renato do Nascimento Siqueira Coorientador

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.

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