Artículo

Fossati, V.; Ravazzoli, Pablo Damián; Barrere, Nicasio; Stari, Cecilia; Budelli, Eliana; Sarasúa, Luis Gustavo; Freire Caporale, Daniel Agustín; Ravazzoli, Pablo Damián; Balbi, María Cecilia; Ceschan, Nazareth Eliana; Callegari, Gerardo Carlos; Drazer, Germán "Flujo pulsátil de fluídos viscoelásticos en tubos, Aplicación de técnicas de imbibición capilar para caracterizar cambios estructurales en celulosa microcristalina debido a procesos de mojado y secado" (2024, 2024). Anales AFA, Anales AFA. 35, 35(01, 01): pp. 5-9, pp. 10-14

Resumen:

En este trabajo presentamos un estudio experimental de la dependencia de las características del flujo de fluidos nonewtonianos en tubos de paredes rígidas en función de las propiedades reológicas de los mismos. Utilizamos líquidos compuestos por agua y diferentes concentraciones de polímero, específicamente poliacrilamida, bajo condiciones de flujo variable periódico. Analizamos las modificaciones en las estructuras del flujo en función de la concentración de polímero así como también con la pulsatilidad del flujo, variando el caudal medio, la amplitud y la frecuencia de pulsación. Para cada caso se analizaron los cambios en los campos de velocidad, obtenidos mediante la técnica Particle Image Velocimetry (PIV), considerando Reynolds medios de 200 a 350, con variaciones en la oscilación de hasta el 10 % de amplitud, En este trabajo estudiamos cómo cambia la interacción del agua con la celulosa microcristalina (MCC-Avicel PH101) luego de que ésta fuese sometida a diferentes ciclos de mojado y secado. Para ésto, llevamos adelante experimentos de penetración de gotas en medios porosos levemente compactados. Realizamos los experimentos con agua y con aceite de silicona (Polydimethylsiloxane-PDMS) y así logramos cuantificar el conjunto de factores que determinan la penetración de la gota en el medio poroso a través de un parámetro adimensional. Aplicamos esta metodología para tres casos diferentes: el polvo original, con un ciclo de mojado y secado, y con dos ciclos. En cada caso el polvo fue tamizado y separado en dos muestras de acuerdo al tamaño de partículas SiA)25<φ<75μm y SiB)75<φ<125μm.Tal como se esperaba, pudimos determinar que el tiempo de penetración de gotas de PDMS no se ve afectado por los ciclos de mojado y secado de la MCC. En cambio, los tiempos de penetración de las gotas de agua sí se ven afectados, volviéndose más lento el proceso conforme se aumenta el número de ciclos de mojado y secado. Finalmente, discutimos la relevancia de estos resultados y la posibilidad de aplicarlos a diferentes procesos que involucren polvos que producen hinchamiento

Abstract:

In this study, we present an experimental investigation of the flow structure changes in non-Newtonian fluids subjected to periodic variable fluxes inside rigid-walled tubes. We employ a liquid mixture composed of water and polyacrylamideto account for various rheological properties. We obtain the velocity fields for each experimental case using the Particle Image Velocimetry (PIV) technique and we analyse their variations based on different properties of the pulsatile input signal. Reynolds numbers between 200 and350 are considered, with a 10 % variation in amplitude, In this work we study the change on the wettability and solid properties of microcrystalline cellulose (Avicel PH101)after it was wet and dried, through drop penetration experiments in slightly compacted porous beds. We perform these experiments with water and a silicone oil, (Polidimethilsyloxane–PDMS) and we determine a dimensionless parameter that takes into account all the water penetration factors, including wettability and swelling. We consider three different scenarios, original MCC, and after one and two wetting and drying cycles. For each case we study the particle size effects by considering two subset samples SiA)25<φ<75μm and SiB)75<φ<125μm. We were able to determine, as it was expected, that PDMS penetration dynamics is not affected by the wetting–drying cycles but water is. The penetration rate goes down after cellulose was wet. Finally we discuss how these behavior may affect the different processes where microcrystalline cellulose is used

Registro:

Título:Flujo pulsátil de fluídos viscoelásticos en tubos; Aplicación de técnicas de imbibición capilar para caracterizar cambios estructurales en celulosa microcristalina debido a procesos de mojado y secado
Título alt:Pulsatile flow of viscoelastic fluids in tubes; Capillary imbibition techniques used to characterize the structural changes in microcrystalline cellulose due to wet and dry process
Autor:Fossati, V.; Ravazzoli, Pablo Damián; Barrere, Nicasio; Stari, Cecilia; Budelli, Eliana; Sarasúa, Luis Gustavo; Freire Caporale, Daniel Agustín; Ravazzoli, Pablo Damián; Balbi, María Cecilia; Ceschan, Nazareth Eliana; Callegari, Gerardo Carlos; Drazer, Germán
Fecha:2024-03; 2024-03
Título revista:Anales AFA
Anales AFA
Editor:Asociación Física Argentina; Asociación Física Argentina
Handle: http://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v35_n01_p005, afa_v35_n01_p005
Ciudad:Villa Martelli, Buenos Aires; Villa Martelli, Buenos Aires
Idioma:Español; Español
Palabras clave:FLUJOS SANGUINEOS; PIV; FLUIDOS SHEAR-THINNING; CELULOSA MICROCRISTALINA; IMBIBICION; GOTAS
Keywords:BLOOD FLOWS; PIV; SHEAR-THINNING FLUIDS; MICROCRYSTALLINE CELLULOSE; IMBIBITION; DROPS
Año:2024
2024
Volumen:35
35
Número:01
01
DOI:https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.5, https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.10
Título revista abreviado:An. (Asoc. Fís. Argent., En línea)
An. (Asoc. Fís. Argent., En línea)
ISSN:1850-1168
1850-1168
Formato:PDF; PDF
PDF:https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/afa/afa_v35_n01_p005.pdf, https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/afa/afa_v35_n01_p005.pdf
Registro:https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v35_n01_p005, https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v35_n01_p005

Citas:

---------- APA ----------
Fossati, V., Ravazzoli, Pablo Damián, Barrere, Nicasio, Stari, Cecilia, Budelli, Eliana, Sarasúa, Luis Gustavo, Freire Caporale, Daniel Agustín,..., Drazer, Germán(2024, 2024). Pulsatile flow of viscoelastic fluids in tubes, Capillary imbibition techniques used to characterize the structural changes in microcrystalline cellulose due to wet and dry process. Anales AFA, Anales AFA, 35, 35(01, 01), 5-9 10-14.https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.5, https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.10
---------- CHICAGO ----------
Fossati, V., Ravazzoli, Pablo Damián, Barrere, Nicasio, Stari, Cecilia, Budelli, Eliana, Sarasúa, Luis Gustavo, et al. "Pulsatile flow of viscoelastic fluids in tubes, Capillary imbibition techniques used to characterize the structural changes in microcrystalline cellulose due to wet and dry process" . Anales AFA, Anales AFA 35, 35, no. 01, 01 (2024, 2024): 5-9 10-14.https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.5, https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.10
---------- MLA ----------
Fossati, V., Ravazzoli, Pablo Damián, Barrere, Nicasio, Stari, Cecilia, Budelli, Eliana, Sarasúa, Luis Gustavo, et al. "Pulsatile flow of viscoelastic fluids in tubes, Capillary imbibition techniques used to characterize the structural changes in microcrystalline cellulose due to wet and dry process" . Anales AFA, Anales AFA, vol. 35, 35, no. 01, 01, 2024, 2024, pp. 5-9, pp. 10-14, https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.5, https://doi.org/10.31527/analesafa.2024.35.1.10
---------- VANCOUVER ----------
Fossati, V., Ravazzoli, Pablo Damián, Barrere, Nicasio, Stari, Cecilia, Budelli, Eliana, Sarasúa, Luis Gustavo, et al. Pulsatile flow of viscoelastic fluids in tubes, Capillary imbibition techniques used to characterize the structural changes in microcrystalline cellulose due to wet and dry process. An. (Asoc. Fís. Argent., En línea), An. (Asoc. Fís. Argent., En línea). 2024, 2024;35, 35(01, 01): 5-9 10-14 . Available from: https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v35_n01_p005, https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v35_n01_p005