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Entwicklung und numerische Verifizierung eines Modells zur Einbeziehung des Effekts von Phasengrenzflächen bei Mehrphasenströmung in porösen Medien

模型的开发和数值验证，以纳入多孔介质多相流中相界面的影响

基本信息

批准号：
49516784
负责人：
Professorin Dr.-Ing. Jennifer Niessner
金额：
--
依托单位：
Fakultät für Geowissenschaften
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Fellowships
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2008-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/49516784?language=en
关键词：
Entwicklung und numerische Verifizierung eines

项目摘要

Mehrphasenströmungsprozesse in porösen Medien sind in vielen industriellen und Umweltsystemen die entscheidenden Vorgänge. Sie treten in Systemen wie verunreinigten Grundwasserleitern auf, bei der Speicherung des Treibhausgases Kohlendioxid in tiefen geologischen Formationen, bei der Papierherstellung, in der Biomechanik oder in Brennstoffzellen. All diesen Anwendungen ist gemein, dass sie die Bewegung zweier oder mehrerer nicht mischbarer Fluide beinhalten, welche durch eine scharfe Grenzfläche zu anderen Fluidphasen charakterisiert sind. In heutigen mathematischen und numerischen Modellen wird im Allgemeinen eine Form der Systemgleichungen verwandt, die nicht direkt von dieser Grenzfläche abhängt, obwohl sie einen großen Einfluss auf viele Strömungsprozesse hat, darunter Kapillardruckeffekte, Stabilität scharfer Fronten oder auf den Austausch von Masse mit anderen Fluidphasen. Es wurden jedoch einige Modelle entwickelt, die die Grenzfläche als neuen Parameter in die Modellgleichungen miteinbeziehen. Dabei ist es möglich, eine Bilanzgleichung für die Grenzfläche zu formulieren, die im allgemeinen Fall zu einem sehr umfangreichen Gleichungssystem führt und – falls überhaupt – nur schwer handhabbar ist. Ziel dieser Arbeit ist die Quantifizierung des Fehlers und der Folgen der Vernachlässigung der Grenzflächen in herkömmlichen Zweiphasenmodellen. Dafür wird solch ein Standardmodell für Zweiphasenströmung ohne Berücksichtigung von Grenzflächen mit einem Modell, welches Grenzflächen miteinbezieht, verglichen und durch Modifikation der konstitutiven Beziehungen an das Grenzflächenmodell angepasst.

媒体传播的速度越来越快，越来越多的工业和环境系统都在发展。在地质构造、造纸、生物力学或Brennstoffzellen中的三种气体烃类的特殊性方面，它们的系统与基础水资源系统一样。所有这些都是共同的，因为他们的工作效率很高，也不需要混合流体，而是通过一种具有流体相特性的冷却剂来实现。在现代数学和数值模型中，我们将用一种通用的形式来描述系统的运动，这种形式不是直接来自于这种重力场，而是来自于一种巨大的影响力，这种影响力来自于多种强流过程，包括Kapillardruckeffekte、Stabilität scharfer Fronten或Austausch von Masse（带有流体相）。这是一个新的模型，该模型中的新参数是Grenzfläche。Dabei is möglich，eine Bilanzgleichung für die Grenzfläche zu formulieren，die im allgemeinen Fall zu einem sehr umfangreichen Gleichungssystem führt und -福尔斯überhaupt -努尔schwer handhabbar ist. Ziel dieser Arbeit ist die Quantifizierung des Fehlers und der Folgen der Vernachlässigung der Grenzflächen in herkömmlichen Zweiphasenmodellen. Dafür wird solch ein Standardmodell für Zweiphasenströmung ohne Berücksichtigung von Grenzflächen mit einem Modell，welches Grenzflächen miteinbezieht，verglichen und durch Modification der constitutiven Beziehungen an das Grenzflächenmodell angepasst.