A systematic methodology for microstructural description can help the task of obtaining the processing x microstructure x properties x performance relationships. There are, however, some difficulties in performing this task, which are related mainly to the following three factors: the complexity of the interactions between microstructural features; difficulties in evaluating geometric parameters of microstructural features; and difficulties in relating these geometric parameters to process variables. To solve some of these problems, it is proposed a methodology that embodies the following features: takes into account the different possible types of approaches for the microstructural description problem; includes concepts and tools of Total Quality Management; is supported on techniques of system analysis; and makes use of computer modeling and simulation and statistical design of experiments tools. The methodology was applied on evaluating some topological parameters during sintering process and its results were compared with available experimental data.

Na formação de aglomerados, partículas pequenas tendem a se agregar, reduzindo a energia livre total do sistema. Mesmo quando as partículas primárias têm forma esférica e tamanhos uniformes, dependendo do tipo do processamento e das forças envolvidas, os aglomerados podem apresentar orientações preferenciais de partículas. Este trabalho utiliza técnica de processamento digital de imagens para a obtenção das distribuições de orientação de partículas em aglomerados bidimensionais simulados. As simulações foram realizadas em um ambiente de computação gráfica com recursos de modelagem de sólidos. A escolha de modelos bidimensionais para representar casos tridimensionais é um artifício muito empregado para reduzir os altos tempos de processamento computacional envolvidos no estudo de processos complexos.Apesar de simples, em príncipio, muitas conclusões importante podem ser extraídas dos modelos bidimensionais e muitos de seus resultados aplicados diretamente aos casos reais.

In the formation of agglomerates, small particles tend to aggregate in order to reduce the total free energy of the system. Even when the individual particles can be treated as spheres of uniform size, depending on the process and involved forces the agglomerates can show some kind of particle orientation. This paper uses digital image processing techniques for obtaining particle orientation distribution of two-dimensional simulated agglomerates. These simulations were carried out using a computer graphics environment with solid modeling extension. The use of two-dimensional models instead of three-dimensional ones is an alternative to reduce the long computacional times involved in the analysis of complex real systems. Despite being simple, in principle, very important information can be obtained from two-dimensional systems and directly applied to real three-dimensional cases.

A caracterização de meios porosos é muito importante em áreas científicas e tecnológicas envolvendo materiais e processos químicos. Processos de transferência de calor e massa em meios porosos dependem, além de suas propriedades métricas, das propriedades topológicas e topográficas. No entanto, essas propriedades são de difícil acesso experimental, razão pela qual torna-se necessária, algumas vezes, a utilização de técnicas de simulação para auxiliar nas suas determinações. Este trabalho apresenta os resultados de simulação de leitos adsorvedores utilizando zeólitas 5A comerciais. Os modelos de compactação de partículas esféricas dos leitos adsorvedores são ajustados para que suas propriedades métricas, como fração volumétrica e área superficial de poros, se aproximem daquelas determinadas para os leitos reais. A partir dos modelos ajustados, os parâmetros topográficos e topológicos, como a distribuição radial da porosidade e a conectividade de poros, são estimados e comparados com valores obtidos para os leitos reais através de métodos indiretos.

The characterization of porous bed is of crucial importance in many scientific and technological areas related to materials and chemical processes. Mass and heat transfer in a porous media depend on metric, topological and topographical properties. Because the difficulties of experimental access to topological and topographical properties sometimes it is practical the use of computer simulation techniques to evaluate those parameters. This paper presents the simulation results of adsorbing beds using commercial 5A zeolites. The sphere packing models applied to adsorbing beds are adjusted through the comparison of metric properties, such as volumetric fraction and specific area of pores, evaluated for simulated and real beds. Starting from adjusted models, the topological and topographical properties, like radial distribution of porosity and pore connectivity are estimated and compared with those parameters obtained for real beds through the use of indirect methods.