Caracterização Reológica de Óleos Lubrificantes Utilizados na Indústria de Refrigeração

Abstract

Com o advento de novas tecnologias e com a crescente preocupação com o meio ambiente, intensificou-se a quantidade de pesquisas realizadas com o intuito de desenvolver novos lubrificantes que aliam uma maior eficiência e um menor impacto para a natureza, principalmente com a inserção de partículas nanolubrificantes e outros aditivos em óleos já comercializados. Entretanto, para que se possa realizar um estudo fundamentado acerca da alteração de novos óleos lubrificantes, é necessário possuir conhecimento reológico do óleo a ser alterado. Com isso, este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento reológico de óleos lubrificantes a temperaturas de 25, 50 e 75°C comumente utilizados em sistemas de refrigeração sob altas taxas de cisalhamento. Para tanto, utilizou-se um reômetro de placas paralelas para o desenvolvimento da caracterização reológica, onde foi realizada, inicialmente, a avaliação da água para observar que a melhor condição a ser utilizada para a análise dos óleos lubrificantes era empregar uma distância entre placas de 200 μm e um volume amostral dos óleos de 580 μL. Além disso, os ensaios realizados para os óleos tiveram a seguinte dinâmica: empregou-se taxas de cisalhamento até 20.000 s -1 (ida) e, ao alcança-la, submeteu os óleos a taxas de cisalhamento decrescentes (volta), retornando para a taxa de cisalhamento de 0 s-1

. Os resultados obtidos foram analisados de forma comparativa e matemática com os modelos de fluidos newtonianos e não newtonianos. Os óleos Alquilbenzenos e Mineral, a depender do valor da taxa de cisalhamento e da temperatura os quais estavam submetidos, apresentaram leves inclinações diferentes, variando entre comportamento newtoniano, dilatante e pseudoplástico. Os óleos Poliolesteres, por sua vez, a partir da taxa de cisalhamento de 15.000 s-1

, apresentaram queda da taxa de cisalhamento, fato esse que não foi observado para os outros óleos. Com isso, analisou-se a possibilidade dos óleos Poliolesteres possuírem dependência com o tempo. Para isso, o óleo Poliolesteres ISO 10 foi submetido à taxa de cisalhamento de 20.000 s -1 , permaneceu 60 minutos em repouso e foi submetido novamente a mesma taxa de cisalhamento, sendo que um novo ensaio foi realizado com a mesma amostra, porém com um intervalo de tempo de 30 minutos. Assim, ficou evidenciado que a viscosidade, para os óleos Poliolesteres estudados, possuem uma dependência direta com o tempo. A análise realizada por meio dos modelos matemáticos evidenciou que os óleos apresentaram comportamento praticamente newtoniano para praticamente todas as temperaturas, sendo que os Poliolesteres demonstraram comportamento newtoniano até taxas de cisalhamento próximas a 15.000 s-1 , onde houve uma queda brusca, caracterizando-se, a partir dessa taxa, como um óleo pseudoplástico.